氢气分子与BN二维材料的相互作用  

The Interaction between H2 Molecules and Hexagonal Boron Nitride Sheet

作　　者：张剑亮[1] 王福合[1] 

机构地区：[1]首都师范大学物理系,北京100048

出　　处：《材料科学研究（中英文版）》2015年第1期28-31,共4页Research of Materials Science

摘　　要：氢能源是一种清洁高效的能源，为了寻找合适的储氢材料，利用密度泛函理论对Al，P，Fe和Pt掺杂的BN二维六角形层状结构的储氢性能进行了研究。计算结果表明，完整的BN结构与氢气相互作用很弱，不适宜做储氢材料。在Al和Fe掺杂后，氢气的吸附能有明显降低，吸附能分别为-0．1leV和-0．10eV。一个氢气分子在Pt替B结构上的吸附能为-0．60eV，这个数值在美国能源部DOE对于储氢材料要求的范围内。在Pt替B的结构上，随着吸附氢气的增加，每个氢气分子的吸附能有所降低。通过Al，Fe和Pt的掺杂，氢气分子在BN层上的吸附作用得到了增强，Pt替B的结构更加适合做储氢材料。The interaction between H2 molecules and four different atoms （A1, P, Fe and Pt） doped hexagonal boron nitride （BN） sheets was studied by the use of density-functional theory （DFT）. For the perfect BN sheets, the adsorption energy between H2 molecule and BN sheets is -0.02eV. Whereas the adsorption energies of the Hz molecule and the system are -0.1 l eV and -0.10eV after the substitution of A1 and Fe atom for B atom of the BN sheets respectively. For the system with the substitution of Pt atom for B atom of the BN sheet, the adsorption energy is -0.60eV. Our calculated results indicate that the interaction between H2 molecule and BN sheets can be enhanced by the doped with AI, Fe and Pt atom.

关 键 词：BN层 掺杂 储氢 第一性原理 

分 类 号：TB[一般工业技术]