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Li 修饰 ExBox4+ 的气体储存潜力

原子与分子团簇 2014-01-03 v1

摘要

本研究探讨了新开发的化合物 ExBox4+ 是否是一种高效的储氢材料。研究了 ExBox4+ 上的外骨架 (exohedral) 和内骨架 (endohedral) 氢吸附。内骨架氢分子的相互作用强于外骨架氢分子。其氢吸附能与最近研究的带电富勒烯相当。储氢容量约为 4.3 wt%。借助密度泛函理论 (DFT) 分析了内骨架 CO 吸附。进行了第一性原理 DFT 计算和分子动力学 (MD) 模拟,以研究锂掺杂对 ExBox4+ 气体吸附容量、吸附焓及吸附能的影响。发现金属原子与 ExBox4+ 的相互作用非常强,且相互作用能高于金属内聚能。热力学参数表明金属掺杂方法在本质上是自发的。对吸附能、热力学性质和 MD 模拟结果的分析表明,Li 掺杂的 ExBox4+ 可能成为一种有前景的气体吸附材料。锂掺杂提高了 ExBox4+ 的气体吸附容量。发现 Li 修饰的 ExBox4+ 可吸附 24 个氢分子,重量百分比为 6.23 wt%。还研究了 CO 在金属修饰 ExBox4+ 上的吸附。进行了原子在分子中 (AIM) 分析,以获得 Li-H 和 Li-C 之间键合相互作用的一般概念。

关键词

引用

@article{arxiv.1401.0297,
  title  = {Gas Storage Potential of Li-decorated ExBox4+},
  author = {Ranjita Das and Pratim Kumar Chattaraj},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1401.0297},
  year   = {2014}
}