随着储氢技术的巨大发展,对于不同材料储氢的研究就显得尤为重要。储氢材料在储氢的过程中,杂质分子如水分子对储氢性能的影响有时会很大,而在实际研究中常常被人们忽略。很多种离子都能被水溶解,并且很容易和水作用形成水合物,而且形成的水合物大多都很稳定,一旦形成则很难使之分离,于是对金属离子作用下水分子吸附氢气能力的研究是十分有必要的。在本文中我们回顾了储氢材料的基本概念和当前的发展,介绍了研究储氢材料的方法和意义,然后运用第一性原理,密度泛函理论的方法,研究了金属离子作用下水分子吸附氢气的能力,以及在苯环的作用下离子水合物吸附氢气的能力,使用DMOL3模块计算,所做工作如下:首先,我们讨论了金属离子和水分子的相互作用,通过分析HOMO-LUMO能级差,讨论了纯水不能吸附氢气的原因。当有金属离子作用时,水分子被极化,极性增强,此时在金属离子作用下的水分子可以吸附氢气。其次,在模拟计算中考虑水分子的震动,得出储氢的临界温度,经过分析和讨论得出:Mg~2+的四水合物,Al~3+的四水合物和六水合物作为储氢材料更加合适。再次,通过电荷分析我们发现氢分子的结合能来源于两部分:一部分来源于金属离子的静电场作用,另一部分来源于水分子的空轨道对它的吸附作用。最后,我们还考虑在苯环的上吸附金属离子再加上水分子之后又会产生的影响,我们发现,Mg2+形成的二水和物甚至可以吸附10个氢分子,相应的储氢能力可以达到11%。