Адсорбція водню на іонах Li+ та Na+, оздоблених короненом та корануленом: DFT, SAPT0 та IGM дослідження

Автори I.K. Petrushenko
Приналежність

Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., 664074 Irkutsk, Russia

Е-mail igor.petrushenko@istu.edu
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 4
Дати Одержано 27 квітня 2020; у відредагованій формі 15 серпня 2020; опубліковано online 25 серпня 2020
Посилання I.K. Petrushenko, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 4, 04013 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(4).04013
PACS Number(s) 31.15.E –, 61.46. + w, 79.60.Jv, 68.65. − k, 81.05.ue
Ключові слова Коронен, Коранулен, Водень (6) , DFT (34) , Адсорбція (15) .
Анотація

Нові системи для зберігання водню мають велике значення для сучасної енергетики. У роботі ми досліджуємо адсорбцію водню на плоских (коронен) та зігнутих (коранулен) моделях адсорбенту за допомогою обчислень DFT-D3 та SAPT0. Для покращення поглинання водню ми також використовуємо «оздоблення» адсорбентів катіонами M (M = Li, Na). Було встановлено, що коранулен адсорбує катіони Li та Na майже однаково порівняно з короненом. Однак адсорбція водню набагато більш виражена у випадку коранулена. Так, наприклад, енергії адсорбції (Ea) для 1-ї та 4-ї молекул водню, адсорбованих на Li+@coronene and Li+@corannulene, складають відповідно – 4.387, – 1.336 ккал/мол та – 5.047, – 3.477 ккал/мол. Ми також використовуємо метод незалежної градієнтної моделі (IGM) для візуалізації взаємодіючих областей між катіонами, воднем та адсорбентами, що вивчаються. Ми ретельно показуємо сильну взаємодію між M+ та молекулами адсорбенту, а також слабку взаємодію між воднем та досліджуваними катіонами. Отримані результати повинні забезпечити глибокий аналіз основ зберігання водню з використанням поліароматичних вуглеводнів, оздоблених M+.

Перелік посилань