TiF3对MgH2体系解氢热力学影响的第一性原理研究

摘要：

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

所属期刊栏目：26

分类号：TG146.2(金属学与热处理)

资助基金：国家高技术研究发展计划重点资助项目2012AA111802;湖南大学汽车车身国家重点实验室自主课题71075003;张家界航空工业职业技术学院资助项目ZJJKT2014-008Projects2012AA111802 supported by National High Technology Research and Development Program 863;Project71075003 supported by the State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body,Hunan University,Changsha,China;ProjectZJJKT2014-008supported by Zhangjiajie Aviation Industry Vocational Technical College,Zhangjiajie,China

在线出版日期：2016-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1480-1486