Моделювання захоплення водню матеріалами на основі SnO2–SiO2, легованими лужним металом
A vast study on H-capture by LiRb (SnO2-SiO2), LiCs(SnO2-SiO2), NaRb(SnO2-SiO2), NaCs(SnO2-SiO2), KRb(SnO2-SiO2), KCs(SnO2-SiO2), was carried out including using DFT computations at the CAM–B3LYP–D3/6–311+G (d,p) level of theory. The hypothesis of the hydrogen adsorption phenomenon was figured out b...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/807 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543970905030656 |
|---|---|
| author | Mollaamin, Fatemeh |
| author_facet | Mollaamin, Fatemeh |
| author_sort | Mollaamin, Fatemeh |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-09-14T10:18:51Z |
| description | A vast study on H-capture by LiRb (SnO2-SiO2), LiCs(SnO2-SiO2), NaRb(SnO2-SiO2), NaCs(SnO2-SiO2), KRb(SnO2-SiO2), KCs(SnO2-SiO2), was carried out including using DFT computations at the CAM–B3LYP–D3/6–311+G (d,p) level of theory. The hypothesis of the hydrogen adsorption phenomenon was figured out by density distributions of CDD, TDOS/OPDOS, LOL for nanoclusters of LiRb(SnO2-SiO2)–2H2, LiCs(SnO2-SiO2)–2H2, NaRb(SnO2-SiO2)–2H2, NaCs(SnO2-SiO2)–2H2, KRb(SnO2-SiO2)–2H2, KCs(SnO2-SiO2)–2H2. The oscillation in charge density amounts displays that the electronic densities were mainly placed in the edge of adsorbate/adsorbent atoms during the adsorption status. Regarding optimal energy, KRb(SnO2-SiO2), KRb(SnO2-SiO2)–2H2, KCs(SnO2-SiO2), and KCs(SnO2-SiO2)–2H2 heteroclusters have shown more stability than LiRb(SnO2-SiO2), LiRb(SnO2-SiO2)–2H2, LiCs(SnO2-SiO2), LiCs(SnO2-SiO2)–2H2, NaRb(SnO2-SiO2), NaRb(SnO2-SiO2)–2H2, NaCs(SnO2-SiO2), NaCs(SnO2-SiO2)–2H2 heteroclusters. In this research, hydrogen energy sources on functionalized 2D materials by metals have been shown as promising alternatives for clean energy systems. In a particular way, we have demonstrated here that (SnO2-SiO2) weakly adsorbs H2. At the same time, the Li/Na/K decoration significantly enhances the H2 interaction, accommodating to H2 molecules by a stronger physisorption. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:54Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-807 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-09-24T17:46:02Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8072025-09-14T10:18:51Z Modeling hydrogen-capture with SnO2–SiO2-based materials doped by alkali metal Моделювання захоплення водню матеріалами на основі SnO2–SiO2, легованими лужним металом Mollaamin, Fatemeh Energy storage alkali metal-ion battery density of states charge distribution materials modeling hydrogen adsorption накопичення енергії лужно-метал-іонний аккумулятор густина станів розподіл заряду моделювання матеріалів адсорбція водню A vast study on H-capture by LiRb (SnO2-SiO2), LiCs(SnO2-SiO2), NaRb(SnO2-SiO2), NaCs(SnO2-SiO2), KRb(SnO2-SiO2), KCs(SnO2-SiO2), was carried out including using DFT computations at the CAM–B3LYP–D3/6–311+G (d,p) level of theory. The hypothesis of the hydrogen adsorption phenomenon was figured out by density distributions of CDD, TDOS/OPDOS, LOL for nanoclusters of LiRb(SnO2-SiO2)–2H2, LiCs(SnO2-SiO2)–2H2, NaRb(SnO2-SiO2)–2H2, NaCs(SnO2-SiO2)–2H2, KRb(SnO2-SiO2)–2H2, KCs(SnO2-SiO2)–2H2. The oscillation in charge density amounts displays that the electronic densities were mainly placed in the edge of adsorbate/adsorbent atoms during the adsorption status. Regarding optimal energy, KRb(SnO2-SiO2), KRb(SnO2-SiO2)–2H2, KCs(SnO2-SiO2), and KCs(SnO2-SiO2)–2H2 heteroclusters have shown more stability than LiRb(SnO2-SiO2), LiRb(SnO2-SiO2)–2H2, LiCs(SnO2-SiO2), LiCs(SnO2-SiO2)–2H2, NaRb(SnO2-SiO2), NaRb(SnO2-SiO2)–2H2, NaCs(SnO2-SiO2), NaCs(SnO2-SiO2)–2H2 heteroclusters. In this research, hydrogen energy sources on functionalized 2D materials by metals have been shown as promising alternatives for clean energy systems. In a particular way, we have demonstrated here that (SnO2-SiO2) weakly adsorbs H2. At the same time, the Li/Na/K decoration significantly enhances the H2 interaction, accommodating to H2 molecules by a stronger physisorption. Масштабне дослідження H-захоплення LiRb (SnO2-SiO2), LiCs(SnO2-SiO2), NaRb(SnO2-SiO2), NaCs(SnO2-SiO2), KRb(SnO2-SiO2), KCs(SnO2-SiO2), було проведено в тому числі з використанням DFT обчислень на CAM–B3LYP–D3/6–311+G (d,p) рівні теорії. Гіпотезу явища адсорбції водню було з’ясовано за розподілами густини CDD, TDOS/OPDOS, LOL для нанокластерів LiRb(SnO2-SiO2)–2H2, LiCs(SnO2-SiO2)–2H2, NaRb(SnO2-SiO2)–2H2, NaCs(SnO2-SiO2)–2H2, KRb(SnO2-SiO2)–2H2, KCs(SnO2-SiO2)–2H2. Коливання величини густини заряду показує, що електронна густина була в основному розміщена на краю атомів адсорбат/адсорбент під час стану адсорбції. Щодо оптимізованої енергії, гетерокластери KRb(SnO2-SiO2), KRb(SnO2-SiO2)–2H2, KCs(SnO2-SiO2) і KCs(SnO2-SiO2)–2H2 показали більшу стабільність, ніж LiRb(SnO2-SiO2), LiRb(SnO2-SiO2)–2H2, гетерокластери LiCs(SnO2-SiO2), LiCs(SnO2-SiO2)–2H2, NaRb(SnO2-SiO2), NaRb(SnO2-SiO2)–2H2, NaCs(SnO2-SiO2), NaCs(SnO2-SiO2)–2H2. У цьому дослідженні водневі джерела енергії на функціоналізованих металами двовимірних матеріалах були показані як перспективні альтернативи для систем чистої енергії. Зокрема, ми продемонстрували тут, що (SnO2-SiO2) слабко адсорбує H2. У той же час декорування Li/Na/K значно посилює взаємодію H2, пристосовуючись до молекул H2 шляхом сильнішої фізичної абсорбції. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-08-28 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/807 10.15407/hftp16.03.360 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 3 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 360-375 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 3 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 360-375 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 3 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 360-375 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.03 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/807/806 Copyright (c) 2025 Fatemeh Mollaamin https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | накопичення енергії лужно-метал-іонний аккумулятор густина станів розподіл заряду моделювання матеріалів адсорбція водню Mollaamin, Fatemeh Моделювання захоплення водню матеріалами на основі SnO2–SiO2, легованими лужним металом |
| title | Моделювання захоплення водню матеріалами на основі SnO2–SiO2, легованими лужним металом |
| title_alt | Modeling hydrogen-capture with SnO2–SiO2-based materials doped by alkali metal |
| title_full | Моделювання захоплення водню матеріалами на основі SnO2–SiO2, легованими лужним металом |
| title_fullStr | Моделювання захоплення водню матеріалами на основі SnO2–SiO2, легованими лужним металом |
| title_full_unstemmed | Моделювання захоплення водню матеріалами на основі SnO2–SiO2, легованими лужним металом |
| title_short | Моделювання захоплення водню матеріалами на основі SnO2–SiO2, легованими лужним металом |
| title_sort | моделювання захоплення водню матеріалами на основі sno2–sio2, легованими лужним металом |
| topic | накопичення енергії лужно-метал-іонний аккумулятор густина станів розподіл заряду моделювання матеріалів адсорбція водню |
| topic_facet | Energy storage alkali metal-ion battery density of states charge distribution materials modeling hydrogen adsorption накопичення енергії лужно-метал-іонний аккумулятор густина станів розподіл заряду моделювання матеріалів адсорбція водню |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/807 |
| work_keys_str_mv | AT mollaaminfatemeh modelinghydrogencapturewithsno2sio2basedmaterialsdopedbyalkalimetal AT mollaaminfatemeh modelûvannâzahoplennâvodnûmateríalaminaosnovísno2sio2legovanimilužnimmetalom |