二元包合水合物储氢及促进剂作用的理论研究

尽管包合水合物因其高储能密度和环境友好等优点,可以作为大规模工业化应用的潜在储氢材料,但在理解包合水合物中氢气的结构和扩散方面尚存在较大争议.本文应用密度泛函理论(DFT)探讨了sI型包合水合物的储氢结构和性质.结果表明,纯氢气水合物中512笼中可容纳2个H_(2)分子,CH_(4)和C_(2)H_(6)促进剂对其结构和性质没有明显影响;而在N_(2)和CO_(2)促进剂作用下512笼可容纳的H_(2)分子增加到3个,氢气水合物稳定性得到提高,主客体间的静电和氢键相互作用增强且H—H伸缩振动峰值蓝移.当N_(2)和CO_(2)包合物512笼中氢气的占据达3个H2分子时,1个H_(2)分子通过五边形面的扩散能垒接近于纯氢气水合物中的2倍,有效阻碍了氢气在笼间的扩散.

sⅡ型氢气水合物促进剂的研究进展

氢作为下一代清洁能源载体,越来越受到人们的重视。由于氢气低密度、高压力和易泄漏等特点,使得氢气的储存和输送一直面临挑战,寻找有效的储氢材料和技术日益迫切。包合水合物在促进剂作用下可使氢气在较温和的条件下安全长期储存,因此具有巨大的工业化应用潜力。从分子水平和宏观水平全面总结了以sⅡ包合水合物的形式储存氢气的最新研究工作,阐述了不同促进剂对氢气水合物储氢性能的影响,以期为寻找高效的氢气水合物新型促进剂以及水合物储氢的工业化应用提供参考。

一种高效窄带蓝色荧光粉Ba_(3)Y_(2)B_(6)O_(15):Bi^(3+)及其应用研究

目前,高效窄带荧光粉的研发对于白光发光二极管(WLED)向高性能液晶显示器背光源的应用至关重要.本工作采用高温固相法制备了一种高效窄带蓝色荧光粉Ba_(3)Y_(2)B_(6)O_(15):Bi^(3+),并对其结构和性能进行了表征和计算.计算表明,Ba_(3)Y_(2)B_(6)O_(15)的带隙较宽,为4.67 eV,宽的带隙为高效率荧光粉提供了保障. Ba_(3)Y_(2)B_(6)O_(15):0.5%Bi^(3+)(0.5%为摩尔分数)的发射光谱峰值在409nm,半峰宽仅为2168cm^(-1)(36.2nm),属于窄带蓝光发射.Ba_(3)Y_(2)B_(6)O_(15):0.5%Bi^(3+)的内量子效率高达93.8%,色纯度也高达98.9%,其热稳定性能也较好,在150℃时的发光强度是室温发光强度的73.9%,且几乎没有色漂移.当Y被Sc部分取代时, Ba_(3)Sc_(x)Y_(2-x)B_(6)O_(15):Bi^(3+)(0≤x≤1.6)的发射光谱随着x的增大而发生红移.最终,将蓝色荧光粉Ba_(3)Y_(2)B_(6)O_(15):0.5%Bi^(3+)与商品化的红绿两种荧光粉混合均匀后涂在365 nm的芯片上制成WLED,在20 mA的电流驱动下,得到的WLED相关色温为5679 K,色域可达95.3%NTSC((美国)国家电视标准委员会).