多孔材料CrI3作为氢气提纯的理论模拟研究开题报告

全文总字数：978字

1. 研究目的与意义

氢气是一种清洁能源，具有重要的工业应用价值，尤其在石化、冶金、食品加工、精密电子工业合成等领域已经得到了广泛应用。

且它具有丰富的含量、较高的能量密度、以及高清洁度等特点，有望成为未来的重要能量来源之一，然而，在实际应用中，氢气的高效分离、氢气的存储等问题还面临着巨大的挑战，为了高效安全地利用氢气，所以必须对制备氢气过程中产生的杂质气体进行有效的过滤。

我们对材料的研究进入了一个二维时代。

2. 国内外研究现状分析

在国内，基于多孔材料的分子膜早有报道。

但不能满足高渗透率和高选择性的要求。

达到高渗透率和高选择性的目标仍然是一个巨大的挑战。

3. 研究的基本内容与计划

1、 熟悉相关的软件及操作系统2、利用ms构建二维多孔材料的结构，把氢气及其常见杂质气体放入二维多孔材料上。

3、利用vasp软件进行仿真模拟，计算不多杂质气体通过孔时的能垒，通过的效率等。

4、编写程序对其实验数据处理分析，分析不同气体的通过能垒，从而得出二维多孔材料过滤杂质的效果。

4. 研究创新点

三碘化铬是一种永磁体，其晶体结构是层叠状的，能够有效的过滤氢气，将两层三碘化铬置于两层导电的石墨烯间，当这两层三碘化铬中的电子自旋指向相同或相反时，电子可无阻通行或基本被阻止，这被称为隧穿磁阻效应。可实现这种效应的结构被称为磁性隧道结，是磁性信息存储的最基本单元，是存储氢气与提纯氢气的优选材料之一。