15193

15193

اثر داپينگ فلز ليتيم در افزايش جذب گازهيدروژن در گرافن نقص داربا روش محاسبات كوانتومي

كارشناسي ارشد

شيمي فيزيك

دي ماه1393

دي ماه1393

دكترسيد مجيدهاشميان زاده

شيمي

چكيده: هيدروژن سوخت آينده¬داري محسوب مي¬شود، چرا كه از محتواي انرژي خيلي بالا از نظر جرمي نسبت به سوختهاي مرسوم برخوردار بوده و مي¬تواند انرژي پاك را بدون محصولات زيانبار جانبي توليد كند. با اين حال، ذخيره¬سازي و انتقال هيدروژن با استفاده از روشهاي موجود امري ناممكن و غيرعملي است. ظرفيت ذخيرۀ هيدروژن توسط گرافن نقص دار همراه با داپينگ Li از طريق نظريۀ DFT (نظريۀ تابعيت چگالي) و محاسبات كوانتومي بررسي شده است. در اين مقاله، محاسبات عامليت چگالي جذب هيدروژن مولكولي بر روي يك گرافن نقص دار و نيز بر روي گرافن نقص دار همراه با داپينگ Li، انجام شده است. مولكولهاي هيدروژن بر روي گرافن نقص دار با انرژيهاي پيوند حدود21-48 meV/molecule بطور فيزيكي جذب ميشوند. با وجود اين، براي بسياري از پيكربنديهاي جذب مولكول در نزديكي يك اتم Li در سيستمهاي داپشده انرژيهاي پيوندبه 150-152 meV/moleculeافزايش مييابد. آناليز بار-دانسيته نشان ميدهد كه منشاء اين افزايش در انرژي پيوند، انتقال بار الكتروني از اتم H2 به Li است. نتايج حاصله، بهبود ظرفيت ذخيرۀ هيدروژن را كه در برخي آزمايشات جذب هيدروژن روي گرافن نقص دار مشاهده شده است، تأييد و توجيه ميكند. واژه‌هاي كليدي:هيدروژن،انرژي پاك،سوخت،DFT،جذب