用于储氢的丙氨酸络合物热化学：理论与实验比较
化学物理
2011-04-20 v1 材料科学
原子与分子团簇
摘要
了解丙氨酸（AlH3）与电子给体络合物的相对稳定性，对于识别可通过车外方法再生的车载储氢材料至关重要；然而，目前几乎没有可用于进行此评估的热力学数据。为了填补这一空白，我们采用G4(MP2)方法测定了三十八种丙氨酸络合物的生成热、熵和吉布斯生成自由能，这些络合物包含NH3-nRn（R = Me, Et; n = 0-3）、吡啶、吡嗪、三亚乙基二胺（TEDA）、奎宁环、OH2-nRn（R = Me, Et; n = 0-2）、二氧六环和四氢呋喃（THF）。考虑了单体、双配位及选定的二聚体络合物几何构型。利用这些数据，我们计算了在释氢和丙氨酸再生过程中发生的关键生成和脱氢反应的热力学，并由此确定了络合物稳定性的趋势。通过合成涉及三甲胺、三乙胺、二甲基乙基胺、TEDA、奎宁环和六胺的六种胺-丙氨酸络合物，并获取其由金属铝生成的delta G上限，对这些预测进行了检验。结合这些计算和实验结果，我们建立了一个与储氢相关的络合物稳定性判据，该判据可用于在尝试合成丙氨酸络合物之前评估潜在配体。基于此，我们得出结论：在所考虑的叔胺络合物中仅有一小部分，且没有任何醚类络合物，能够通过与铝的直接反应成功生成并在基于丙氨酸的储氢系统中再生。
引用
@article{arxiv.1104.3582,
title = {Thermochemistry of Alane Complexes for Hydrogen Storage: A Theoretical and Experimental Comparison},
author = {Bryan M. Wong and David Lacina and Ida M. B. Nielsen and Jason Graetz and Mark D. Allendorf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.3582},
year = {2011}
}
备注
Accepted by the Journal of Physical Chemistry C