irnitu_ikpetrushenko_202312.pdf

• Петрушенко Игорь Константинович, к.х.н., ведущий научный сотрудник, Иркутский национальный исследовательский технический университет, руководитель.
• Петрушенко Константин Борисович, к.х.н., старший научный сотрудник, Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, исполнитель.
• Ржечицкий Александр Эдвардович, инженер-исследователь, Иркутский национальный исследовательский технический университет, исполнитель.

Физическая адсорбция молекулярного водорода внутри щелевидных пор является хорошо известным и эффективным методом хранения водорода. В данной работе мы теоретически исследовали малоизученную проблему введения водорода внутрь пор и влияние легирования N на такое введение. Чтобы тщательно изучить взаимодействие H2/пора, мы использовать расчеты в рамках теории функционала плотности (DFT), теорию возмущений, адаптированную к симметрии 0-го порядка (SAPT0), модель независимого градиента (IGM). Установлено, что допирование азотом устраняет потенциальные барьеры для введения H2 в поры меньшего размера с межстеночными расстояниями 6 и 7 Å. При этом энергии взаимодействия (Eint) были определены как -2,07, 1,90 и 1,59 ккал/моль для поры графена, 2N-допированного и 4N-допированного графена, соответственно. Разложением энергетического члена полной энергии Eint на физически значимые компоненты, установлено, что дисперсионная энергия (Edisp) вносит основной вклад (почти 65%) в энергию притяжения. Второй по значимости член — электростатический (Eel) (около 25%). Вклад индукционной энергии (Eind) весьма незначителен и добавляет лишь 5–8% к притягивающим взаимодействиям. В настоящей работе изучается важная проблема молекулярного внедрения в поры, и она может пролить свет к практическому использованию пор, допированных N, как систем для хранения водорода

• I.K.Petrushenko, K.B.Petrushenko, Insertion of molecular hydrogen into slit-shaped carbon pores:theoretical study // Physica E 154 (2023) 115811. DOI: 10.1016/j.physe.2023.115811