电场诱导(MgO)4储氢的理论研究

• 作者: 尹跃洪 徐红萍
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 电场 (MgO)4 储氢 电子结构
• 年，卷（期）: 2019,（16）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 62-70
• 页数: 9页
• 字数: 5137字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190544

摘要

MgO是具有强极性的离子化合物,电场诱导MgO吸附H2是一种有效的储氢方法,但外加的电场很强,如何降低所需电场的强度是需要解决的关键问题.本文在密度泛函理论水平上研究了电场中H2在(MgO)4团簇上的吸附性质.结果表明(MgO)4能承受强电场并保持立方结构,可用于电场储氢.电荷分析表明(MgO)4在电场中被极化,其偶极矩增大为场强0.005 a.u.和0.010 a.u.时的1.67和3.33 Debye.H2能稳定吸附在单个Mg/O原子上.H2在Mg上为侧位吸附,而在O上为端位吸附.外加电场可提高其吸附强度.仅需0.010 a.u.的外电场,就可使H2在Mg/O上的吸附能由无电场时–0.118/–0.060 eV提高到–0.225/–0.150 eV.所需电场强度小于较大尺寸的(MgO)9团簇,表明降低团簇尺寸是减少所需电场强度的一种可能方式.利用QTAIM方法研究了H2与(MgO)4间的弱相互作用,表明电场使团簇及氢分子极化,从而增强了其间的静电作用.当团簇尺寸降低时,更多的原子位于表面,且具有较低的配位数,更容易被极化,因此储氢所需的电场强度更低.电场中(MgO)4中最多能吸附16个H2,相应的质量密度为16.7 wt％,表明(MgO)4是一种可能的电场储氢材料.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	尹跃洪		1	0	0.0	0.0
2	徐红萍		1	0	0.0	0.0