Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: https://hdl.handle.net/1946/38677
This thesis investigates the tendency of promising transition metal nitrides (TMNs) as catalysts for the nitrogen reduction reaction (NRR) to decompose towards ammonia formation and the stability of the resulting parent metal. In this study, density functional theory (DFT) is used to model the decomposition process of these TMNs; CrN, VN, NbN, ZrN, and assess the relative thermodynamics. The free energy change of the process is calculated at the relevant operating potential for each TMN to assess the probability of decomposition. Surface and lattice morphology is also investigated as a function of nitrogen removal. Results indicate that only a portion of the nitrogen atoms should be reduced to ammonia at the operating potential, with the exception of ZrN which can be attributed to an assumption made in the reaction process. The TMNs also maintain their crystallographic structure when all the surface nitrogen has been removed, although the lattice parameters change substantially. The morphology of the catalytic sites changes considerably as a function of nitrogen removal which may render them incapable of regeneration or more susceptible to poisoning.
Þessi ritgerð rannsakar tilhneigingu valdra hliðarmálma nítríða (HMN) sem hvata fyrir nitur afoxunar hvarfið til að sundrast við ammóníaks myndun og stöðugleika hliðarmálma eftir sundrun. Í þessari rannsókn er þéttnifellafræði notuð til að reikna varmafræði sundrunarferlisins fyrir CrN, VN, NbN, ZrN. Fríorku breytingin fyrir ferlið er reiknuð við viðeigandi álagða spennu fyrir hvert HMN til að meta líkindi þess að hvatinn sundrist. Einnig eru könnuð áhrif þess að fjarlægja nitur við myndun á ammóníaki á byggingu og lögun HMN. Niðurstöður benda til þess að aðeins hluti af nitur atómunum til staðar í hvötunum hafi neikvæðu fríorku breytinguna sem þarfnast til að knýja ammóníaks myndun, við starfandi spennu, ZrN er hins vegar undantekning en það má skýra út frá nálgun sem var gerð á hvarfslóðinni. HMN viðhalda kristal byggingu sinni þegar allt yfirborðs nitrið hefur verið fjarlægt, þó að grindar stuðlar breytast töluvert. Lögun hvötunar stöðva breytist töluvert við það að fjarlægja nitur sem gæti hindrað endurmyndun stöðvanna eða gert þær móttækilegri fyrir öðrum efnum úr raflausninni sem geta þá hindrað ásog niturs og stöðvað hvarfganginn.
Skráarnafn | Stærð | Aðgangur | Lýsing | Skráartegund | |
---|---|---|---|---|---|
Viktor Thesis Final.pdf | 1,69 MB | Opinn | Heildartexti | Skoða/Opna | |
Manuscript 2.0.pdf | 712,57 kB | Opinn | Viðauki | Skoða/Opna | |
Skemman_yfirlysing_signed.pdf | 212,89 kB | Lokaður | Yfirlýsing |