Li修饰B12N12储氢行为的密度泛函理论研究

许文杰 胡自玉 邵晓红

引用本文: 许文杰, 胡自玉, 邵晓红. Li修饰B12N12储氢行为的密度泛函理论研究[J]. 物理化学学报, 2012, 28(07): 1721-1725. doi: 10.3866/PKU.WHXB201205091 shu
Citation:  XU Wen-Jie, HU Zi-Yu, SHAO Xiao-Hong. Density Functional Theory Study on Li-Decorated B12N12 Cage for Hydrogen Storage Behavior[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2012, 28(07): 1721-1725. doi: 10.3866/PKU.WHXB201205091 shu

Li修饰B12N12储氢行为的密度泛函理论研究

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(51102009) (51102009)

    中央高校基础基金(JD1109)资助项目 (JD1109)

摘要:

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理投影缀加波方法, 研究了Li 修饰的B12N12笼子的储氢行为.计算结果表明: Li 原子吸附在B12N12笼子的四元环和六元环相交的B-N桥位上, 相对于其它六个高对称吸附位置更稳定, B12N12笼子周围最多可以吸附3 个Li 原子, 最稳定的构型是三个Li 原子同时吸附在N原子顶位(Top-N site). 每个Li 原子的周围能吸附三个氢分子, 笼子外侧还可以吸附两个氢分子, 内部最多可以吸附5 个氢分子. 考虑到笼内和笼外的吸附, B12N12笼子总的储氢量(氢分子)达到9.1% (w).

English

    1. [1]

      (1) lberg, D.; Bando, Y.; Stephan, O.; Kurashima, K. Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 2441. doi: 10.1063/1.122475

      (1) lberg, D.; Bando, Y.; Stephan, O.; Kurashima, K. Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 2441. doi: 10.1063/1.122475

    2. [2]

      (2) Tang, C. C.; Bando, Y.; Ding, X. X.; Qi, S.; lberg, D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14550. doi: 10.1021/ja028051e(2) Tang, C. C.; Bando, Y.; Ding, X. X.; Qi, S.; lberg, D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14550. doi: 10.1021/ja028051e

    3. [3]

      (3) Ma, R.; Bando, Y.; Zhu, H.; Sato, T.; Xu, C.;Wu, D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7672. doi: 10.1021/ja026030e(3) Ma, R.; Bando, Y.; Zhu, H.; Sato, T.; Xu, C.;Wu, D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7672. doi: 10.1021/ja026030e

    4. [4]

      (4) Oku, T.; Kuno, M. Diamond Relat. Mater. 2003, 12, 840. doi: 10.1016/S0925-9635(02)00326-6(4) Oku, T.; Kuno, M. Diamond Relat. Mater. 2003, 12, 840. doi: 10.1016/S0925-9635(02)00326-6

    5. [5]

      (5) Oku, T.; Kuno, M.; Narita, I. J. Phys. Chem. Solids 2004, 65,549. doi: 10.1016/j.jpcs.2003.10.033(5) Oku, T.; Kuno, M.; Narita, I. J. Phys. Chem. Solids 2004, 65,549. doi: 10.1016/j.jpcs.2003.10.033

    6. [6]

      (6) Narita, I.; Oku, T. Diamond Relat. Mater. 2002, 11, 945. doi: 10.1016/S0925-9635(01)00536-2(6) Narita, I.; Oku, T. Diamond Relat. Mater. 2002, 11, 945. doi: 10.1016/S0925-9635(01)00536-2

    7. [7]

      (7) Oku, T.; Narita, I. Physica B 2002, 323, 216. doi: 10.1016/S0921-4526(02)00959-6(7) Oku, T.; Narita, I. Physica B 2002, 323, 216. doi: 10.1016/S0921-4526(02)00959-6

    8. [8]

      (8) Fowler, P.W.; Heine, T. Mitchell, D.; Schmidt, R.; Seifert, G.J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1996, 92, 2197. doi: 10.1039/ft9969202197(8) Fowler, P.W.; Heine, T. Mitchell, D.; Schmidt, R.; Seifert, G.J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1996, 92, 2197. doi: 10.1039/ft9969202197

    9. [9]

      (9) Chattrarj, P. K.; Bandaru, S.; Mondal, S. J. Phys. Chem. A 2011,115, 187. doi: 10.1021/jp109515a(9) Chattrarj, P. K.; Bandaru, S.; Mondal, S. J. Phys. Chem. A 2011,115, 187. doi: 10.1021/jp109515a

    10. [10]

      (10) Wen, S. H.; Deng,W. Q.; Han, K. L. J. Phys. Chem. C 2008,112, 12195.(10) Wen, S. H.; Deng,W. Q.; Han, K. L. J. Phys. Chem. C 2008,112, 12195.

    11. [11]

      (11) Venkataramanan, N. S.; Note, R.; Sahara, R.; Mizuseki, H.;Kawazoe, Y. Chem. Phys. 2010, 377, 54. doi: 10.1016/j.chemphys.2010.08.015(11) Venkataramanan, N. S.; Note, R.; Sahara, R.; Mizuseki, H.;Kawazoe, Y. Chem. Phys. 2010, 377, 54. doi: 10.1016/j.chemphys.2010.08.015

    12. [12]

      (12) Shevlin, S. A.; Guo, Z. X. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 153104.doi: 10.1063/1.2360232(12) Shevlin, S. A.; Guo, Z. X. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 153104.doi: 10.1063/1.2360232

    13. [13]

      (13) (a) Yildirim, T.; Ciraci, S. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 175501.(13) (a) Yildirim, T.; Ciraci, S. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 175501.

    14. [14]

      (b) Durgun, E.; Ciraci, S.; Zhou,W.; Yildirim, T. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 226102.(b) Durgun, E.; Ciraci, S.; Zhou,W.; Yildirim, T. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 226102.

    15. [15]

      (c) Durgun, E.; Jang, Y. R.; Ciraci, S. Phys. Rev. B 2007, 76,073413. doi: 10.1103/PhysRevB.76.073413(c) Durgun, E.; Jang, Y. R.; Ciraci, S. Phys. Rev. B 2007, 76,073413. doi: 10.1103/PhysRevB.76.073413

    16. [16]

      (14) (a) Deng,W. Q.; Xu, X.; ddard,W. A. Phys. Rev. Lett. 2004,92, 166103.(14) (a) Deng,W. Q.; Xu, X.; ddard,W. A. Phys. Rev. Lett. 2004,92, 166103.

    17. [17]

      (b) Shin,W. H.; Yang, S. H.; Kang, J. K.; ddard,W. A. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 053111. doi: 10.1063/1.2168775(b) Shin,W. H.; Yang, S. H.; Kang, J. K.; ddard,W. A. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 053111. doi: 10.1063/1.2168775

    18. [18]

      (15) (a) Zhao, Y. F.; Kim, Y. H.; Dillon, A. C.; Heben, M. J.; Zhang,S. B. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 155504.(15) (a) Zhao, Y. F.; Kim, Y. H.; Dillon, A. C.; Heben, M. J.; Zhang,S. B. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 155504.

    19. [19]

      (b) Zhao, Y. F.; Dillon, A. C.; Kim, Y. H.; Heben, M. J.; Zhang,S. B. Chem. Phys. Lett. 2006, 425, 273.(b) Zhao, Y. F.; Dillon, A. C.; Kim, Y. H.; Heben, M. J.; Zhang,S. B. Chem. Phys. Lett. 2006, 425, 273.

    20. [20]

      (c) Zhao, Y. F.; Lusk, M. T.; Dillon, A. C.; Heben, M. J.; Zhang,S. B. Nano Lett. 2008, 8, 157. doi: 10.1021/n1072321f(c) Zhao, Y. F.; Lusk, M. T.; Dillon, A. C.; Heben, M. J.; Zhang,S. B. Nano Lett. 2008, 8, 157. doi: 10.1021/n1072321f

    21. [21]

      (16) Sun, O.;Wang, Q.; Jena, P.; Kawazoe, Y. J. Am. Chem. Soc.2005, 127, 14582. doi: 10.1021/ja0550125(16) Sun, O.;Wang, Q.; Jena, P.; Kawazoe, Y. J. Am. Chem. Soc.2005, 127, 14582. doi: 10.1021/ja0550125

    22. [22]

      (17) (a)Wu, X. J.; Yang, J. L.; Hou, J. G.; Zhu, Q. S. Phys. Rev. B2004, 69, 153411.(17) (a)Wu, X. J.; Yang, J. L.; Hou, J. G.; Zhu, Q. S. Phys. Rev. B2004, 69, 153411.

    23. [23]

      (b)Wu, X. J.; Yang, J. L.; Zeng, X. C. J. Chem. Phys. 2006,125, 044704.(b)Wu, X. J.; Yang, J. L.; Zeng, X. C. J. Chem. Phys. 2006,125, 044704.

    24. [24]

      (18) Sun, Q.;Wang, Q.; Jena, P. Nano Lett. 2005, 5, 1273. doi: 10.1021/nl050385p(18) Sun, Q.;Wang, Q.; Jena, P. Nano Lett. 2005, 5, 1273. doi: 10.1021/nl050385p

    25. [25]

      (19) Beheshtian, J.; Bagheri, Z.; Kamfiroozi, M.; Ahmadi, A. J. Mol. Model. 2012, 18, 2653. doi: 10.007/s00894-011-1286-y(19) Beheshtian, J.; Bagheri, Z.; Kamfiroozi, M.; Ahmadi, A. J. Mol. Model. 2012, 18, 2653. doi: 10.007/s00894-011-1286-y

    26. [26]

      (20) Yang, S.; Yoon, M.;Wang, E.; Zhang, Z. J. Chem. Phys. 2008,129, 134707. doi: 10.1063/1.2981043

      (20) Yang, S.; Yoon, M.;Wang, E.; Zhang, Z. J. Chem. Phys. 2008,129, 134707. doi: 10.1063/1.2981043

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  791
  • 文章访问数:  2298
  • HTML全文浏览量:  79
文章相关
  • 发布日期:  2012-06-07
  • 收稿日期:  2012-02-13
  • 网络出版日期:  2012-05-09
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章