Naslov (srp)

Утицај допирања на електронску структуру и стабилност алуминијум-хидрида и литијум-тетрахидридоалумината(III) : докторска дисертација

Autor

Dragojlović, Milijana, 1986-

Doprinosi

Radaković, Jana
Dobrota, Ana, 1990-
Pašti, Igor, 1984-
Batalović, Katarina, 1984-
Gavrilov, Nemanja, 1981-

Opis (eng)

In line with the recent developments in the synthesis and modification of hydrogen storage materials,here presented a detailed comparative study of three AlH3 polymorphs (α-, β-, γ-) and LiAlH4 is aimedto explain and potentially guide the improvements in the applicability of these materials. Еlectronicstructure calculations based on the density functional theory (DFT) are used to address stability andbonding in α-, β- and γ-AlH3. Electronic properties are studied using GGA-PBE for exchange-correlation,as well as the TB-mBJ potential for exchange. Attention is focused on an investigation of the effects ofvarious metal dopants in α- and β-AlH3, to perceive a way of enhancing them. Substitutionalincorporation of the metal dopants (Li, Sc, Ti, Cu, Cr, Fe, Nb, Mo, Zn, or Zr) is considered, as well asinterstitial doping with Li, Sc, Ti, Cu, and Zr. The kinetics of hydrogen desorption is also considered forseveral interstitially doped cases, by calculating the stability of native point defects. Promising resultsare presented for Zr, Ti, and Sc-doped hydrides, showing how both their stability and kinetics ofhydrogen desorption are improved.LiAlH4 is studied as a promising representative of complex metal hydrides, having a theoreticalgravimetric density of 10.6 wt%H2. In order to decrease the temperature of hydrogen desorption, weinvestigated the catalytic influence of Fe2O3 on LiAlH4 dehydrogenation, as a model case forunderstanding the effects of transition metal oxide additives in this process.57Fe Mössbauer study shows the change in the oxidational state of iron during hydrogen desorption. Theelectron transfer from hydrides is discussed as the proposed mechanism of destabilization of LiAlH4+5wt%Fe2O3

Opis (srp)

У складу са интензивним развојем метода синтезе и модификације материјала за складиштењеводоника, овде је представљена детаљна упоредна студија три AlH3 полиморфа (α-, β-, γ-) и LiAlH4која има за циљ да објасни и усмери на потенцијална побољшања у циљу примене овихматеријала. Прорачуни електронске структуре засновани на теорији функционала густинекоришћени су за испитивање стабилности и природе веза у α-, β- и γ-AlH3. Електронска својствасу проучавана коришћењем апроксимације генерализованог градијента (GGA- PBE), као идодатно Тран-Блахиним модификованим Бек-Џонсоновим потенцијалом (TB-mBJ) за измену.Истражeн је ефекат различитих металних допаната у α- и β-AlH3. Разматрана је супституционаинкорпорација металних допаната (Li, Sc, Ti, Cu, Cr, Fe, Nb, Mo, Zn или Zr) као и интерстицијалнодопирање са Li, Sc, Ti, Cu и Zr. Разматрана је кинетика десорпције водоника за неколикоинтерстицијално допираних случајева, израчунавањем стабилности сопствених тачкастихдефеката. Показано је да је супституционо/интерстицијално допирање алуминијум-хидрида Zr,Tiи Sc побољшало термодинамичке и кинетичке особине ових материјала у смислу могуће применеу системима за складиштење водоника.LiAlH4 је проучаван као комплексни хидрид и перспективан представник комплексних хидридаса великом теоријском гравиметријском густином од 10.6 wt%H2. У циљу снижавања температурена којој се ослобађа водоник, проучаван је каталитички утицај Fe2O3 на LiAlH4 дехидрогенацију,као модел случај за разумевање ефеката који адитиви оксида прелазних метала имају у овомпроцесу. 57Fe - Месбауерова спектроскопија показала је промену у оксидационом стању гвожђатоком десорпције водоника. Електронски трансфер из хидрида је разматран као предложенимеханизам дестабилизације LiAlH4 + 5 wt% Fe2O3.

Opis (srp)

Физичка хемија - Физичка хемија чврстог стања / Physical chemistrу - Physical chemistry of the solid state Datum odbrane: 10.02.2023.

Jezik

srpski

Datum

2023

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Fizička hemija čvrstog stanja, tečnosti i gasova

metal hydrides; complex metal hydrides, electronic structure; hydrogen storage; DFT; FPLAPW+lo; pseudopotentials; doping

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Fizička hemija čvrstog stanja, tečnosti i gasova

метални хидриди, комплексни метални хидриди; електронска структура; складиштење водоника; DFT; FPLAPW+lo; псеудопотенцијали; допирање