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氢在Mg2Ni(100)面的吸附及扩散
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]广西大学物理科学与工程技术学院,南宁530004
  • 相关基金:国家自然科学基金(50561002 50861003); 广西自然科学基金重点项目(2010GXNSFD013004)资助
中文摘要:

运用第一性原理研究氢在清洁和掺杂Al的Mg2Ni(100)面的吸附及扩散.在清洁Mg2Ni(100)表面,氢原子可稳定地吸附于Mg-Ni桥位和Mg-Mg桥位,吸附能为1.19-1.52eV.在掺杂Al的Mg2Ni(100)表面,氢原子可稳定吸附于Al-Ni、Mg-Ni、Mg-Al桥位,吸附能为0.10-0.29eV.氢在掺杂Al的Mg2Ni(100)表面的吸附能低于其在清洁表面的吸附能,说明掺杂Al后氢原子与表面的相互作用减弱.过渡态计算结果表明,氢原子由清洁的Mg2Ni(100)面及掺杂Al的Mg2Ni(100)面扩散至次表层的势垒分别为0.59及-0.04eV,掺杂Al后氢原子的扩散势垒降低,说明氢原子更易由掺杂Al表面扩散至次表层.Al原子替代Mg2Ni(100)面的Mg原子减弱氢原子与表面的相互作用,降低氢原子由表层扩散至次表层的势垒,这可能是Mg2Ni合金掺杂Al可改善其吸氢动力学性能的主要原因之一.

英文摘要:

First-principles were used to investigate hydrogen adsorption and diffusion on clean and Al doped Mg2Ni(100) surfaces.The calculation results show that H prefers to adsorb onto Mg-Ni bridge sites and Mg-Mg bridge sites on a clean Mg2Ni(100) surface,and their adsorption energies range from 1.19 to 1.52 eV.For the Al doped Mg2Ni(100) surface,H prefers to adsorb onto the Al-Ni,Mg-Ni,Mg-Al bridge sites and the adsorption energies range from 0.10 to 0.29 eV.The results indicate that the Al doped Mg2Ni(100) surface reduces the adsorption energy for hydrogen.The transition state calculation shows that the energy barrier for H that diffuses from the clean and the Al doped Mg2Ni(100) surface to the subsurface is 0.59 and-0.04 eV,respectively.Doping the Mg2Ni(100) surface with Al weakens the interaction between H and the surface,and also reduces the barrier for hydrogen diffusion,which may be one reason for improving the kinetic properties of hydrogen adsorption for Mg2Ni alloy doped with Al.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781