Fullerene as hydrogen storage car parinello quantum molecular dynamics in extreme temperatures of planet Mars

 
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share




2009 (EN)
Το φουλερένιο ως συσσωρευτής υδρογόνου Car parinello προσομοιώσεις κβαντικής μοριακής δυναμικής σε ακραίες θερμοκρασιακές συνθήκες που επικρατούν στην επιφάνεια του πλανήτη Αρη
Fullerene as hydrogen storage car parinello quantum molecular dynamics in extreme temperatures of planet Mars

Λουϊζος, Αλέξανδρος Λουϊζος

Η ανακάλυψη του φουλερενίου από τους Kroto κ.α. οδήγησε στη συνειδητοποίηση ότι άτομα μπορούν να τοποθετηθούν εντός του κλωβού του φουλερενίου. Αυτό το γεγονός έχει μεγάλη σημασία καθώς για να αναπτυχθεί η οικονομία του υδρογόνου είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν αποτελεσματικοί τρόποι αποθήκευσης του υδρογόνου. Μέχρι σήμερα έχει αναφερθεί η θεωρητική δυνατότητα για τοποθέτηση 2-57 υδρογόνων εντός του φουλερενίου. Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήσαμε car parinello κβαντικές μοριακές προσομοιώσεις με το CPMD λογισμικό. Χρησιμοποιήθηκαν οι υπερυπολογιστές του Α.Π.Θ. για τους υπολογισμούς χρησιμοποιώντας 2.16.26.38, 50 και 58 άτομα υδρογόνου. Τα υδρίδια του φουλερενίου μελετήθηκαν στους 122 και 300 βαθμούς Kelvin που αποτελούν και τις ακραίες θερμοκρασίες στον πλανήτη Άρη. Οι μοριακές προσομοιώσεις έλαβαν χώρα σε κανονικό σύνολο. Η μέγιστη θεωρητική χωρητικότητα του φουλερενίου σε υδρογόνο υπολογίστηκε σε 50 άτομα στους 122 K. Η θερμοκρασία παίζει κρίσιμο ρόλο καθώς για 50 υδρογόνα το σύστημα αποτυγχάνει για τους 300 Κ Επιπλέον για περισσότερα από 50 υδρογόνα εντός του φουλερενίου το σύστημα αστοχεί και για τις δύο θερμοκρασίες. Ο μηχανισμός θραύσης περιγράφεται με τη χρήση μοριακών προσομοιώσεων πρώτης αρχής.
The discovery of fullerene by Kroto et al lead to the realization that atoms can be caged inside fullerene. The caging of fullerene has great importance due to the fact that hydrogen economy needs efficient storage devices in order to be fully deployed. Till today there are 2-57 reported hydrogen atoms that can theoretically be caged inside fullerene. In this study we used car parinello ab initio molecular dynamics with the use of CPMD software. GRID infrastructure of AUTH was used for the computational demands. We used 2, 16, 26, 38, 50, and 58 hydrogen atoms. Fullerene hydrids were studied in 122 K and 300 K which are the Mars planet extreme temperature. MD’s were deployed at NVT ensemble. The maximum calculated capacity of fullerene in hydrogen was 50 atoms at 122 K. Temperature plays critical role because at 50 hydrogen atoms at 300 K the fullerene fails. Moreover the for more than 50 hydrogen atoms the fullerene fails as storage device for both temperatures. The failure mechanism is also described with the help of ab initio molecular dynamics.

info:eu-repo/semantics/masterThesis
Postgraduate Thesis / Μεταπτυχιακή Εργασία

Φουλερένιο
Hydrogen
Κβαντική μηχανική
Quantum mechanics
Car parinello
Molecular dynamics
Προσομοιώσεις
Υδρογόνο
Fullerence

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)

Greek

2009
2009-12-28T11:50:32Z


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Φυσικής

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.
info:eu-repo/semantics/openAccess



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)