Publicación:

Estudio computacional de nuevos materiales para almacenamiento de hidrogeno

Resumen

Tetrametil amonio litio phthalocianina (TMA-LiPc) y el 1,3-bis adamantil imidazolio litio phthalocianina (ADI-LiPc) son explorados como materiales potenciales para almacenamiento de hidrógeno molecular. Cálculos con la teoría del funcional de la densidad (DFT) son usados para investigar la estructura molecular y la conformación del dímero para ambos materiales. Cálculos ab initio adicionales son llevados a cabo para determinar la interacción de la molécula de hidrógeno localizada a diferentes distancias de los sitios moleculares del TMA-LiPc y el ADI-LiPc con el fin de generar un fiforce fieldfl simple incluyendo las interacciones dipolo/dipolo-inducido para cada material. Estos force fields son empleados en simulaciones clásicas en dinámica molecular (MD) para calcular la capacidad de adsorción del gas H2 en el sólido como función de la presión y la temperatura (isotermas de adsorción). El comportamiento de la adsorción de hidrógeno fue comparado para el TMA-LiPc y el ADI-LiPc. Los resultados sugieren que el anión esta principalmente involucrado en el proceso de adsorción de hidrógeno molecular, mientras que el catión sirve para proporcionar acceso para la adsorción de hidrógeno en ambos lados del plano molecular del anión, y espaciamiento entre los planos. Los resultados también indican que materiales con altos dipolos mejoran la capacidad de adsorción en relación con otros materiales basados en carbono.