АДСОРБЦИЯ ВОДОРОДА В УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБКАХ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ PD И NI: АНАЛИЗ МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ
Загрузки
В данном исследовании была проведена молекулярно-динамическая оценка физической адсорбции водорода в
одностенных углеродных нанотрубках (ОУНТ) с хиральностью (8,0), эндоэдрально модифицированных различным
количеством атомов никеля (Ni) и палладия (Pd) (n = 0, 1, 4, 10, 18). Расчёты, выполненные с использованием потенциала ReaxFF, показали, что при среднем вводе атомов металла (4 и 10 атомов) эффективность хранения водорода значительно возрастает. Системы с Ni продемонстрировали более высокую гравиметрическую плотность (максимум 3,18 wt.%) и более сильные электронные взаимодействия по сравнению с Pd. Кроме того, увеличение количества атомов металла до 18 может создавать стерические препятствия, снижающие адсорбцию. Полученные результаты подтверждают перспективность металл-допированных ОУНТ на основе ОУНТ для водородной энергетики.
1. M. M. Hossain Bhuiyan and Z. Siddique, Hydrogen as an alternative fuel: A comprehensive review of challenges and
opportunities in production, storage, and transportation, Int. J. Hydrog. Energy 102, 1026 (2025).
2. U. Uljayev, F. Turaev, A. Ulukmuradov, K. Mekhmonov, and U. Khalilov, Enhanced hydrogen retention in Ni-filled carbon
nanotubes at high temperatures, Chem. Phys. Lett. 874–875, 142177 (2025).
3. Jung Woo Lee et all., Hydrogen storage and desorption properties of Ni-dispersed carbon nanotubes, Applied Physics Letters,
88(14) (2006)
4. Q. Mao, M. Feng, X. Z. Jiang, Y. Ren, K. H. Luo, and A. C. T. van Duin, Classical and reactive molecular dynamics:
Principles and applications in combustion and energy systems, Prog. Energy Combust. Sci. 97, 101084 (2023).
5. J. E. Mueller, A. C. T. van Duin, and W. A. I. Goddard, Development and Validation of ReaxFF Reactive Force Field for
Hydrocarbon Chemistry Catalyzed by Nickel, J. Phys. Chem. C 114, 4939 (2010).
6. U. Khalilov, U. Uljayev, K. Mehmonov, P. Nematollahi, M. Yusupov, and E. Neyts, Can endohedral transition metals
enhance hydrogen storage in carbon nanotubes?, Int. J. Hydrog. Energy 55, 604 (2024).
7. У.Б. Улжаев и др., Моделирование Взаимодействия Углеродных Нанотрубок с Атомами Водорода, «Узбекский
физический журнал» 23(3): 24-26 (2021)
8. C. M. Brown, et all., Quantum rotation of hydrogen in single-wall carbon nanotubes, Chem. Phys. Lett. 329, 311 (2000).
9. C. Jo and J. Il Lee, Magnetism of Fe, Co, and Ni nanowires encapsulated in carbon nanotubes, J. Magn. Magn. Mater. 320,
3256 (2008).
10. Y. Huang, S. Li, Z. Zhang, and P. Cui, Synergistic role of p-d hybridization and magnetism in enhanced water splitting on
ferromagnetic 1T transition metal dichalcogenides, Phys. Rev. B 109, 195414 (2024).
Copyright (c) 2026 «ВЕСТНИК НУУз»
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
.jpg)
2.png)
