Uticaj modifikacije strukture MgH2 borom na proces dehidriranja
Influence of boron induced modification in MgH2 structure on dehydrogenation process
Author
Kurko, Sandra V.
Mentor
Mentus, Slavko
Grbović Novaković, Jasmina

Committee members
Cvjetićanin, Nikola
Pašti, Igor

Novaković, Nikola

Metadata
Show full item recordAbstract
Cilj ove doktorske disertacije je ispitati kakav uticaj ima modifikacija strukture
MgH2 borom na proces dehidriranja. U prvom delu teze rađeni su proračuni na bazi teorije
funkcionala gustine naelektrisanja (DFT od Density Functional Theory) u kojima su
simulirane strukture MgH2 sa različitim procentom dodatog bora, kao i proračuni u
kojima je simulirana (110) površina MgH2 bez i sa dodatkom bora. Praćen je uticaj
koncentracije bora na stabilnost dopiranog jedinjenja i njegove elektronske osobine.
Ispitane su interakcije atoma u dopiranom sistemu u odnosu na nedopiran hidrid i kako
one utiču na difuziju vodonika odnosno vakancija u njemu. Ispitana je i zavisnost
desorpcionih energija vodonika u funkciji zasićenosti i konfiguracije površine i dubine
desorbovanih atoma u odnosu na površinu hidrida. Pronalaženjem putanje minimalne
energije metodom napregnute elastične trake (NEB od Nudged Elastic Band) su određene
aktivacione energije za proces desorpcije molekula vodonika iz d...ve različite
konfiguracije sa dopirane i nedopirane (110) površine MgH2 i difuziju vakancija u
zapremini hidrida. U drugom delu teze uticaj koji bor ima na dehidriranje MgH2 ispitivan
je eksperimentalno, na uzorcima hidrida koji su bombardovani jonima B3+ energije 45
keV i fluenci 1012, 1015 i 1016 jona/cm2. Metodama rendgenostrukturne analize (XRD),
laserske metode za određivanje raspodele veličine čestica (PSD) i skenirajuće elektronske
mikroskopije (SEM) određene su morfologija i mikrostruktura početnog i bombardovanih
uzoraka. Proces dehidriranja praćen je temperaturno programiranom desorpcijom (TPD)...
The goal of doctoral dissertation was to investigate the influence of MgH2 structure
modification with boron on its dehydrogenation process. In the first part of the thesis were
done density functional theory (DFT) simulations of bulk MgH2 structures with different
amounts of boron and slab calculations of clean and boron doped (110) MgH2 surface.
The influence of boron concentration on structure stability and its electronic properties
was investigated. Atomic interactions in doped and undoped system and its influence on
hydrogen and vacancy diffusion were also investigated. Hydrogen desorption energies
from (110) surface and its dependence on the surface configuration and saturation were
calculated. It was also calculated dependence of hydrogen desorption energy on its
distance from the surface. Nudged elastic band (NEB) method was used to obtain
hydrogen molecule desorption activation energies from boron doped and undoped (110)
MgH2 surface in two different hydrogen atoms ...arrangements. Activation energies for
vacancy diffusion in doped and undoped MgH2 bulk were also determined with this
method...