含羧酸镁(钙)官能团的多孔芳香骨架材料储氢性能的预测

作者：苗延霖; 孙淮; 王琳; 孙迎新

来源：Acta Physico - Chimica Sinica, 2012, (03): 547-554.

• 储氢
• 二羧酸盐
• 多孔芳香骨架
• 从头算
• 分子模拟 Hydrogen storage
• Dicarboxylate
• Porous aromatic framework
• Ab initio
• Molecular simulation

用MP2方法,TZVPP基组以及基组重叠误差(BSSE)校正计算了氢分子与修饰在多孔芳香骨架(PAF)上的羧酸镁、羧酸钙官能团的相互作用,并建立了描述这一相互作用的分子力学力场.在此基础上用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)模拟预测了氢气在该种新型PAF材料上的吸附等温线.量子化学计算结果表明,每个羧酸镁、羧酸钙官能团分别可以提供13、14个氢分子吸附位点,与每个氢分子的平均结合能在8kJ·mol-1左右.通过比较不同温度和压力下材料的绝对吸附量和超额吸附量发现,在PAF骨架中引入羧酸镁、羧酸钙官能团可以显著提高材料的综合储氢性能,达到并超过了美国能源部提出的2015年储氢标准.同时该工作还揭示了...

• 出版日期2012
• 单位上海交通大学