MgH2脱氢动力学的表面缺陷效应研究

人工晶体学报 ›› 2013, Vol. 42 ›› Issue (11): 2425-2431.

MgH2脱氢动力学的表面缺陷效应研究

张健;华熳煜;龙春光;周惦武

工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室,长沙410004;能源高效清洁利用湖南省高校重点实验,长沙410004;工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室,长沙410004;工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室,长沙,410004;工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室,长沙410004;工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室,长沙410004;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082

出版日期:2013-11-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
湖南省教育厅优秀青年基金(12B001);中国博士后科学基金(2013M531790);工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室开放基金(2012KJJ03);能源高效清洁利用湖南省高校重点实验室开放基金(2013NGQ006)

Study on Surface Defect Effect of the Dehydrogenation Kinetics of MgH2

ZHANG Jian;HUA Man-yu;LONG Chun-guang;ZHOU Dian-wu

Online:2013-11-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了完整、含Mg原子空位及Pd原子掺杂三种MgH2(110)表面的氢脱附行为及其动力学,并从电子结构角度给出了表面空位/掺杂两类缺陷对其脱氢动力学的影响机制.结果显示:MgH2(110)表面六重配位的Mg原子位置是形成Mg空位或Pd掺杂的优先位置;相对于完整表面而言,Mg空位或Pd掺杂均极大地降低了MgH2(110)表面的氢脱附能垒,在一定程度上解释了MgH2纳米结构调制与催化掺杂可明显改善体系脱氢动力学的实验现象;电子结构分析发现,表面空位/掺杂缺陷的存在致使MgH2表面在费米能级附近能隙变窄、低能级区成键电子数减少,进而导致近表面的原子层稳定性降低,从而使得表面Mg-H间相互作用减弱.

中图分类号:

TG139.7

张健;华熳煜;龙春光;周惦武. MgH2脱氢动力学的表面缺陷效应研究[J]. 人工晶体学报, 2013, 42(11): 2425-2431.

ZHANG Jian;HUA Man-yu;LONG Chun-guang;ZHOU Dian-wu. Study on Surface Defect Effect of the Dehydrogenation Kinetics of MgH2[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2013, 42(11): 2425-2431.