Пори одношарового нітриду бору як середовище для зберігання водню: DFT і IGM методи

Автори І.К. Петрушенко
Приналежність

Іркутський національний науково-технічний університет, вул. Лермонтова, 83, Іркутськ 664074, Росія

Е-mail igor.petrushenko@istu.edu
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 4
Дати Одержано 29 квітня 2019; у відредагованій формі 02 серпня 2019; опубліковано online 22 серпня 2019
Посилання І.К. Петрушенко, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 4, 04016 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(4).04016
PACS Number(s) 31.15.E –, 61.48.De, 68.43. – h, 68.43.Bc.
Ключові слова h_BN (2) , Нітрид бору (3) , Водень (6) , DFT (34) , Адсорбція (15) , Пори (55) .
Анотація

Пошук нових середовищ для зберігання водню є важливим для переходу на «зелену» водневу енергетику. У даній роботі ми вивчаємо фізадсорбцію водню на порах одношарового нітриду бору (BN) за допомогою розрахунків DFT-D3. У роботі були задіяні різноманітні структури, від плоскої до порожнистих моделей. Встановлено, що моделі глибоких пор адсорбують молекули Н2 значно сильніше (енергія адсорбції Еа складає від – 11.41 до – 19.77 кДж/моль), ніж плоска структура h_BN (– 3.55 кДж/моль) і злегка зігнута структура 5_BN (6.77 кДж/моль). Для візуалізації взаємодіючих областей між воднем і серією адсорбентів використовувався додатковий незалежний градієнтний аналіз (IGM). Також ми чітко виявляємо атоми адсорбентів та молекулу адсорбату, що беруть участь у взаємодії. Ми показуємо, що периферійні атоми адсорбентів дають майже незначний внесок у загальну нековалентну взаємодію. Наведені результати повинні розширити розуміння фундаментальної основи зберігання водню з використанням моделей пор нітриду бору.

Перелік посилань