文档介绍：广西大学
硕士学位论文
Mg<,2>Ni合金贮氢性能及其吸氢机理的第一性原理研究
姓名:许灵艳
申请学位级别:硕士
专业:理论物理
指导教师:郭进
20090601
辖鹬庑阅芗捌湮饣淼牡谝恍栽硌芯摘要元素对辖鹬庑阅艿挠跋欤欢訫褰啾砻娼峁购颓庠本文采用基于密度泛函理论的平面波赝势椒ǎ芯苛嗽K取代对辖鹬庑阅艿挠跋旒昂辖鸨砻娴奈饣怼Q芯苛薃元素取代械腗K丶癈K厝〈鶰中的子在表面的吸附进行分析,探讨辖鹞饣恚毖芯苛瞬煌盖度下氢在清洁表面的吸附情况。论文的主要研究结果如下:琈蚑K氐娜〈筂合金晶胞体积变大,取代原子半径越大,合金晶胞体积越大。氢化物珻琈琓生成焓的计算值和实验值接近,同时元素替代降低了氢化物生成焓绝对值的大小,使得氢化物的稳定性降低,其中元素的效果是最明显的。由生成焓推算得到氢压随元素取代的变化趋势与实验测定的相一致。通过分析发现:氢化物的稳定性随氢化物中相互作用强度的降低而减弱,这表明相互作用强度对氢化物稳定性起着主导作用,而元素取代是通过减弱械腍芾唇档秃辖鹎饣锏奈榷ㄐ裕佣纳坪辖鸬奈放氢动力学性能。虯K氐娜〈沟肕的计算晶胞体积减小,与实验测定相符合。氢化物生成焓的数值与数学模型算出的结果符合较好,相比其他配比的氢化物生成焓的实验数据也是较为合理的。生成焓的计算表明取
电子结构贮氢性能吸氢机理代合金氢化物的稳定性降低,平台氢压升高。分析饣镂榷ㄐ与电子结构的关系发现:氢化物中甆嗷プ饔们慷染龆饲饣镂榷ㄐ裕取代合金氢化物甆芙先酰涫峭ü,改善其贮氢性能。砻娼峁沟挠呕峁砻鳎畋聿鉓酉表面内移动,原子稍向表面外移动,增加了原子与氢的接触面积,有利于氢原子与表面原子间的相互作用。表面桥位和一一空位能较好的吸附氢原子,吸附能分别为和,这两个位置上吸附的氢原子可能分别对应于械腍虷9商募扑惚砻鞅晃降那庠咏肽诓啃克服的最大势垒为从Φ幕罨评菸.。这可能是金吸放氢温度较高的主要原因之一。研究不同覆盖度下氢的吸附发现,随着覆盖度的增加,氢原子吸附更稳定。通过计算,分析比较可得,.桥位、一瘴弧钗患癗顶位上吸附的氢原子可能分别对应于械腍关键词:。
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论文作者签名:惭唧年籺洳‘论文作者签名:钎爱街凼口时发布广西大学学位论文原创性声明和学位论文使用授权说明学位论文原创性声明学位论文使用授权说明本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;本人声明:所呈交的学位论文是在导师指导下完成的,研究工作所取得的成果和相关知识产权属广西大学所有。除已注明部分外,论文中不包含其他人已经发表过的研究成果,也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集体,均已在论文中明确说明并致谢。本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容;按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。请选择发布时间:口解密后发布C苈畚男枳⒚鳎⒃诮饷芎笞袷卮斯娑导师签名:骆軪,
第一章绪论贮氢材料概述氢的利用技术等系统。要开发和利用氢能,必须解决氢的贮存和运输问题。贮氢材料,作即不安全也不经济,贮氢材料的出现为氢的储存开辟了全新的途径。现已经开发研究出氢和物理贮氢。化学贮氢包括贮氢合金、络合金属氢化物、有机液体等,物理贮氢包括辖鹬庑阅芗捌湮夂蚒里的第一性原理研究人类的社会生活离不开能源。随着人类社会的进步,特别是随着信息技术的发展和人民生活水平的提高,人类对能源的需求日益增加,与此同时对环境保护的要求也越来越严格,这使得人类自身面临着能源与环境危机的严峻挑战。因此开发出既能满足人类需求又清洁无污染的能源己成为能源领域发展的必然趋势。贮量丰富、无毒无害、价格低廉、燃烧性能好的氢正可以满足这一要求。氢能系统包括制氢技术、贮氢和输氢技术、为氢气存储与输运的载体,已经呈现出广阔的发展前景与市场空间。.獠牧戏掷研究发现,某些材料有很强的捕捉氢及释放氢的能力,在适当的温度和压力条件下,这些材料能够大量可逆地吸收、放出氢气,称这些材料为贮氢材料。就贮氢而言,方法是很多的,但是传统的贮氢方式,如液化贮氢,高压气瓶贮氢等很多种类的贮氢材料,有合金贮氢材料、碳材,玻璃微球等贮氢材料,有机液体氢化物储氢剂、无机化合物和铁磁性材料等。贮氢材料按氢的结合方式的不同,可分为化学贮碳基材料、碳纳米管等。合金贮氢材料,即贮氢合金,其贮氢量大,安全可靠,并且制备技术已经相对成熟,是应用极为广泛的一类贮氢材料。但贮氢合金