H4-烷烃：一类新型储氢材料？
材料科学
2017-05-22 v1
摘要
基于甲烷的材料 (H₂)₄CH₄，简称 H4M，本质上是一个带有 4 个物理吸附 H₂ 分子的甲烷分子。虽然 H4M 在形成分子固体时具有极高的储氢密度，但不幸的是，这种固体仅在不可实际应用的高压和/或低温下才稳定。为克服这一限制，我们通过模拟展示了更长的烷烃（甲烷是最短的烷烃）也能形成稳定结构，且每个碳原子仍物理吸附 4 个 H₂ 分子；我们将这些结构称为 H4-烷烃。我们进一步通过分子动力学模拟表明，与 H4M 相比，由 H4-烷烃形成的分子固体的稳定域随链长显著增加，正如常规烷烃一样。从我们对链长为 1、4、10 和 20 的 H4-烷烃的模拟中，我们看到，例如对于 20 碳链，其稳定域在更高压力下扩大了一倍。虽然更长的链仅显示出微不足道的改善，但我们讨论了多种进一步稳定 H4-烷烃的其他方案。我们的原理验证结果为证明 H4-烷烃可以成为可行的储氢材料奠定了基础。
引用
@article{arxiv.1705.07060,
title = {H4-Alkanes: A new class of hydrogen storage material?},
author = {D. Harrison and E. Welchman and T. Thonhauser},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.07060},
year = {2017}
}
备注
6 pages, 7 figures