分子氢在蜂窝状 ZnO 上的吸附：量子密度泛函理论视角
材料科学
2024-11-27 v1 化学物理
摘要
我们研究了分子氢在纯净氧化锌（ZnO）上的吸附。在广泛的热力学条件范围内（即温度在 77 K 至 450 K 之间，气体压力高达 200 bar），评估了 ZnO 单层的体积储氢能力。通过适用于量子流体的密度泛函理论（即量子流体密度泛函理论，QDFT）计算了吸附氢流体的热力学性质和空间微观分布，并通过拟合计算得到的吸附密度到 Toth 模型等温线获得了吸附焓。与 ZnO 片相比，ZnO 单层对氢分子在表面平面内的运动施加了更严格的限制。等量吸附热在低覆盖度区域接近 3.2 kJ/mol。该量在低于 100 K 的温度下对氢吸附量表现出相当平滑的依赖性，而在高于此温度时，则显示出对吸附质密度的显著敏感性。
关键词
引用
@article{arxiv.2411.17258,
title = {Adsorption of molecular hydrogen on honeycomb ZnO monolayers: A quantum density-functional theory perspective},
author = {Aliezer Martinez-Mesa and Llinersy Uranga-Pinna and Nadine Halberstadt and Sergey N. Yurchenko and Thomas Heine and Gotthard Seifert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.17258},
year = {2024}
}
备注
28 pages, 8 figures