由于具有较高的质量和体积储氢容量,硼氢化物被认为是最具潜力的储氢材料之一。然而,硼氢化物储氢材料仍然存在吸放氢温度高、动力学性能差、易生成有害物种等尚未解决的问题。本研究拟采用纳米多孔金属氧化物(如TiO2,ZnO 纳米管等)对硼氢化物进行尺寸约束,提高硼氢化物的分散性,以期得到纳米颗粒分布窄、比表面积大、尺寸可控的纳米硼氢化物,降低吸放氢反应温度,改善吸放氢动力学性能,抑制有害物种的生成。采用密度泛函理论计算模拟并结合光谱、XRD等实验检测手段,深入研究纳米多孔金属氧化物限域的NH3BH3和LiBH4等硼氢化物的放氢反应机理,阐明多孔金属氧化物电子结构、孔道尺寸、缺陷与硼氢化物吸放氢性能间的关联性,清楚认识硼氢化物在吸、放氢过程中结构变化规律, 从而为探索设计新型高容量储氢材料提供指导。
英文主题词hydrogen storage;borohydrides;confinement;nanoporous metal oxide;