دراسة نظریة لامتزاز الهیدروجین على تراکیب الکرافین النانویة المفعلة بالنیکل لتخزین الهیدروجین بالحالة الصبة

تمت دراسة امتزاز الهیدروجین وتخزینه على الکرافین النقی والمفعل بالنیکل مرة والکرافین المطعم بالبورون والمفعل بالنیکل مرة اخرى باستخدام محاکات حسابات المبدأ الاول نظریة دالیة الکثافة بناءً على تقریب التدرج المعمم (DFT-GGA). وجد أن ذرات النیکل تمیل الى التکتل على سطح الکرافین النقی بسبب طاقة التلاصق العالیة للنیکل بالمقارنة مع طاقة ارتباط النیکل مع سطح الکرافین النقی مما یقلل من سعة تخزین الهیدروجین. أظهرت النتائج الحالیة ان عملیة التطعیم بالبورون تقلل من احتمالیة تجمع ذرات النیکل من خلال زیادة طاقة ارتباط ذرات النیکل مع سطح الکرافین. کما وجد ان سعة التخزین لسبع جزیئات هیدروجین فوق الکرافین النقی والمفعل بذرة النیکل تساوی (10.2 wt.%) بمعدل طاقة ارتباط (0.27 eV), فی حین أن سعة التخزین لنفس العدد من جزیئات الهیدروجین هو (11.3 wt.%) بمعدل طاقة ربط (0.22 eV), مما یدل على ان عملیة الامتزاز سوف تحدث ضمن الظروف المحیطة. وان عملیة تطعیم الکرافین بالبورون وتفعیل سطحه بالنیکل تعتبر استراتیجیة فعالة لتحسین معدل طاقات الارتباط وسعة تخزین جزیئات الهیدروجین فی تراکیب الکرافین النانویة.