مطالعه تئوری اثر تکنیک آسیاب کردن بر ذخیره هیدروژن در بوروهیدریدهای فلزات قلیایی

Abstract

بوروهیدریدهای فلزات قلیایی از جمله هیدرید‌های فلزی کمپلکس برای ذخیره هیدروژن در پیل‌‌های سوختی هستند که محتوای هیدروژن بالایی دارند. اما پیوند‌های قوی در این ترکیبات موجب واجذب هیدروژن در دما‌های بالاست. ثابت کوپلاژ چهارقطبی هسته‌ها، معیاری از جفت‌شدن میدان الکتریکی حاصل از الکترون‌ها به خصوص الکترو‌ن‌های داخلی و ممان چهارقطبی الکتریکی هسته است. با محاسبه پارامترهای چهارقطبی هسته‌ها، می‌توان اطلاعات مفیدی از دانسیته بار اتمها و چگونگی توزیع بار در ملکول‌ها به دست آورد. در این تحقیق با محاسبه پارامترهای چهارقطبی هسته‌های بور در بوروهیدریدهای فلزات قلیایی MBH4(M=Li, Na, K, Rb)، مشاهده شد که اتم بور در تمام ترکیبات دانسیته بار تقریبا یکسانی دارد. در ادامه با محاسبه پارامترهای چهارقطبی هسته‌های بور در برخی بوروهیدریدهای آسیاب شده با کلرید روی، اثرتکنیک آسیاب کردن،BM، با ZnCl2 بررسی شد و مشاهده شد حضور اتمهای Zn در شبکه کریستالی LiBH4 و NaBH4 و تشکیل ترکیبات LiZn2(BH4)5 و NaZn2(BH4)5 و NaZn(BH4)3 باعث کاهش قابل ملاحظه ثوابت کوپلاژ چهارقطبی هسته بور شده است. به عبارت دیگر حضور Zn باعث کاهش پایداری ترمودینامیکی ترکیب شده و دمای واجذب هیدروژن کمتر می‌شود. محاسبات با استفاده از نرم افزارGaussian03 و روش B3LYP/6-311G* روی ساختارهای کریستالی ترکیبات انجام شد.