Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Theoretical study of hydrogen release from BH₃,NH₃,AIH₃,NH₃,BH₃,PH₃,and AIH₃,PH₃

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การศึกษาทางทฤษฎีของการปลดปล่อยไฮโดรเจนจาก BH₃,NH₃,AIH₃,NH₃,BH₃,PH₃,และ AIH₃,PH₃

Year (A.D.)

2008

Document Type

Thesis

First Advisor

Vithaya Ruangpornvisuti

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petrochemistry and Polymer Science

DOI

10.58837/CHULA.THE.2008.1150

Abstract

The electronic structure calculations using the B3LYP and MP2 levels of theory with the 6-311++G(d,p) basis set have been used to predict the molecular mechanism of hydrogen release from borane amine (BH₃NH₃), alane amine (AlH₃NH₃), borane phosphine (BH₃PH₃) and alane phosphine (AlH₃PH₃) in systems without and with the borane (BH₃), ammonia (NH₃), alane (AlH₃) or phosphine (PH₃) molecules. The calculated results demonstrate that the BH₃, NH₃ and AlH₃ compounds can play the role of an efficient catalyst for hydrogen release from the BH₃NH₃, AlH₃NH₃, BH₃PH₃ and AlH3PH3. A comparison among the BH₃, NH₃ and AlH₃ catalysts, it was found that the NH3 is the efficient catalyst in the AlH₃NH₃ and AlH₃PH₃ systems. The BH₃ and AlH₃ are the efficient catalysts in the BH₃NH₃ and BH₃PH₃ systems, respectively. The lowest activation energies for hydrogen release from the BH₃NH₃, AlH₃NH₃, BH₃PH₃ and AlH₃PH₃ are 23.62, 24.52, 29.26 and 28.26 kcal/mol, respectively. In addition, the highest calculated rate constants for hydrogen release from the BH₃NH₃, AlH₃NH₃, BH₃PH₃ and AlH₃PH₃ are 2.37x10⁻⁵, 6.87x10⁻⁷, 1.14x10⁻⁹ and 4.17x10⁻⁹ s⁻¹, respectively.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

การคำนวณโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์โดยการใช้วิธี B3LYP และ MP2 ด้วยเบซิสเซต 6-311++G(d,p) เพื่อทำนายกลไกของการปลดปล่อยไฮโดรเจนจาก โบเรนเอมีน (BH₃NH₃), อัลเลนเอมีน (AlH₃NH₃), โบเรนฟอสฟีน (BH₃PH₃) และอัลเลนฟอสฟีน (AlH₃PH₃) ในระบบที่ไม่มีและมีโมเลกุลโบเรน (BH₃), แอมโมเนีย (NH₃), อัลเลน (AlH₃) หรือฟอสฟีน (PH₃) จากผลการคำนวณพบว่า โมเลกุลโบเรน แอมโมเนีย และอัลเลนสามารถแสดงบทบาทของการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการปลดปล่อยไฮโดรเจนจาก BH₃NH₃, AlH₃NH₃, BH₃PH₃ และ AlH₃PH₃ เมื่อเปรียบเทียบตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งสามชนิดคือ สารประกอบโบเรน แอมโมเนีย และอัลเลน พบว่า แอมโมเนียเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพในระบบ AlH₃NH₃ และ AlH₃PH₃ ส่วน โบเรนและอัลเลนเป็นตัวเร่งที่มีประสิทธิภาพในระบบ BH₃NH₃ และ BH₃PH₃ ตามลำดับ ค่าพลังงานกระตุ้นที่ต่ำที่สุดสำหรับการปลดปล่อยไฮโดรเจนจาก BH₃NH₃, AlH₃NH₃, BH₃PH₃ และ AlH₃PH₃ มีค่าเท่ากับ 23.62, 24.52, 29.26 และ 28.26 กิโลแคลอรีต่อโมล ตามลำดับ นอกจากนี้มีการคำนวณหาค่าคงที่อัตราเร็วที่มีค่าสูงสุดในการเกิดปฏิกิริยาของการปลดปล่อยไฮโดรเจนจาก BH₃NH₃, AlH₃NH₃, BH₃PH₃ และ AlH₃PH₃ มีค่าเท่ากับ 2.37x10⁻⁵, 6.87x10⁻⁷, 1.14x10⁻⁹ และ 4.17x10⁻⁹ วินาที⁻¹ ตามลำดับ

Link to Full Text

Share

COinS