袁江
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周惦武
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魏红伟
中国有色金属学报
基于TiF3作为催化剂提高MgH2解氢性能的实验结果,采用基于密度泛函理论的Dmol3程序包,计算从MgH2体系中移走H原子所需能量及几何、电子结构的改变,探讨TiF3对MgH2体系解氢热力学影响及提高其解氢性能的机理.结果表明:Ti替代Mg,体系中Ti-H的成键作用比Mg-H强,Ti将MgH2中的H吸附到其周围,导致MgH2中Mg周围的H减少;创造Mg空位,随着温度的提高,体系中H—H之间的键长变短,两者情形均利于提高MgH2体系的热力学行为.创造Mg空位所需能量(6.65 eV)高于Ti替代Mg的能量(2.34 eV),表明低温下,Ti替代Mg对MgH2体系解氢更为有利,至此TiF3中的Ti替代MgH2中的Mg,利于加快化学反应的进行,使结构稳定的MgH2发生转变,生成结构不稳定的TiH2,这样体系解氢过程不是通过MgH2,而是转化为TiH2进行,因此TiF3可提高MgH2体系的解氢性能.
关键词:
MgH2
,
TiF3
,
密度泛函理论
,
解氢性能
