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Catalytic mechanism of in-situ Ni/C co-incorporation for hydrogen absorption of Mg

Journal of Magnesium and Alloys 2023年第5期11卷 1815-1824页

作者： Bogu Liu Bao Zhang Haixiang Huang Xiaohong Chen Yujie Lv Zhongyu Li Jianguang Yuan Ying Wu Central Iron&Steel Research Institute Advanced Technology&Materials Co.LtdNo.76 XueyuannanluHaidian DistrictBeijing 100081China Advanced Materials Research Institute North China Electric Power UniversityNo.2 Beinonglu Changping DistrictBeijing 102206China

Ni and carbon materials exhibit remarkable catalysis for the hydriding reaction of *** the underlying mechanism of Ni/C hybrid catalysis is still *** this work,density functional theory(DFT)calculation is applied to investigate the effect of Ni/C co-incorporation on the hydriding reaction of Mg *** morphology and crystal structure of the Ni/C co-incorporated Mg sample show that the coincorporated structure is *** transition state searching calculation suggests that both the incorporations of Ni and C are beneficial for the H_(2) *** Ni atom has a dramatic improvement for H_(2) dissociation and makes the H diffusion become limiting step of the hyriding *** Ni dz_(2)orbit and H s orbit accept the electrons and combine together compactly,while the Ni d_(xy) orbit is *** catalytic effect of Ni on H_(2) dissociation can be ascribed to the bridging effect of Ni d_(xy) *** incorporation of C can weaken the over-strong interaction between Ni and H which hindered the H diffusion on Mg(0001).The Ni/C co-incorporated Mg(0001)shows the best performance during hyriding reaction compared with the clean and single incorporated Mg(0001).

关键词： Magnesium Ni/C co-incorporation Density functional theory Catalytic effect hydriding reaction

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