金属氢化物氢气纯化的模拟开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，被认为是未来能源结构的重要组成部分。

然而，氢气的制取、储存和运输仍然面临着诸多挑战，其中氢气纯化是关键环节之一。

高纯度氢气对于燃料电池等应用至关重要，因为杂质气体会降低燃料电池的效率和寿命。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在金属氢化物氢气纯化领域开展了大量研究工作，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在金属氢化物氢气纯化方面做了大量工作，特别是在材料制备、性能表征和应用探索方面取得了显著进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题研究的主要内容包括以下几个方面:

1. 主要内容

1.研究不同类型金属氢化物（如ab5型、ab2型、ab型等）对氢气的吸附和解吸行为，分析其晶体结构、电子结构和表面性质对氢气吸附的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论模拟与实验验证相结合的研究方法。

首先，利用密度泛函理论(dft)计算不同金属氢化物的电子结构、吸附能和反应路径，筛选出具有潜在高性能的候选材料。

然后，利用分子动力学(md)模拟方法，研究金属氢化物在不同温度、压力条件下的吸放氢动力学过程，以及杂质气体对氢气吸附的影响。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.将多尺度模拟方法应用于金属氢化物氢气纯化过程的研究，从原子尺度、分子尺度和介观尺度揭示氢气纯化的微观机制。

2.通过模拟筛选和设计具有高吸氢量、高选择性和良好循环稳定性的新型金属氢化物材料，为实验研究提供理论指导。

3.建立金属氢化物氢气纯化过程的模拟模型，预测不同操作条件对氢气纯化效率的影响，为实际应用提供优化方案。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.张永善,白树林,王军.储氢材料与技术研究进展[j].电源技术,2022,46(01):1-9 28.

2.王哲,陈晓龙,张强,等.新型储氢材料研究进展[j].材料导报,2021,35(12):13778-13788.

3.张文,徐进,李松梅,等.储氢材料的研究进展[j].功能材料,2021,52(08):8051-8060 8069.