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运用密度泛函理论研究了M(Li,K)替代Na Mg H3体系中部分Na后对体系电子结构和放氢热力学性能的影响。计算了M掺杂后体系的形成焓,发现形成焓为负值,表明体系在热力学方面结构是稳定的。研究了掺杂体系4条可能的反应路径,得到掺杂体系最有利的放氢路径。对比反应焓结果,发现Li替代部分Na后降低了体系的反应焓,改善了体系的放氢热力学性能,而K掺杂体系的反应焓变化不明显。进一步计算随着Li掺杂浓度的增加体系反应焓的变化,发现反应焓数值的绝对值逐渐减小,说明Na Mg H3掺杂体系的热力学性能逐步改善。最后计算了体系的声子谱,发现体系Li的掺杂量不超过50.00%。分别研究了C和Si原子掺杂对Mg H2(110)表面结构和体系放氢性能的影响。通过计算表面结构的能量随层数的变化,获取9层作为合理的表面结构。计算了Mg H2(110)表面C和Si原子在2种掺杂位置的占据能,发现Si原子掺杂优先占据间隙位置,C原子掺杂优先替代表面Mg原子位置。研究了Mg H2(110)表面外3层H原子的脱附性能,发现Si掺杂间隙位置和C替代Mg原子位置的放氢能均比未掺杂体系同位置的放氢能要低,说明Si掺杂间隙和C替代Mg原子位置都有利于H原子的脱附。同时Si间隙掺杂比C替代Mg原子位置的放氢能低,说明Si掺杂体系H原子的脱附效果比C掺杂好。最后研究了N2H4分子与氟化石墨反应得到石墨烯的反应过程。计算发现N2H4分子插入到氟化石墨层间使层间距增大,层间的相互作用减弱,因此氟化石墨极易变为氟化石墨烯结构。研究N2H4分子与氟化石墨烯反应,考虑两种反应方式:一种为N2H4分子中的4个H原子依次攻击氟化石墨烯,计算发现N2H4分子发生还原反应的反应能垒值比置换反应低,给出了最低反应能垒的反应路径为N2H4(还原反应)→N2H3(还原反应)→N2H2(还原反应)→N2H(还原反应)→N2。反应后N2H4分子解离为N2分子,同时氟化石墨烯中F原子被N2H4分子中的H原子还原出去结构转变为石墨烯结构。另一种为N2H4分子中2个-NH2基同时与氟化石墨烯反应,反应后N2H4分子变为N2,此时的氟化石墨烯表面被氢化,但是该过程初始需要较大的反应能垒,表明该过程不易发生。所以,N2H4分子与氟化石墨烯反应,氟化石墨烯会被还原为石墨烯结构。