碳化物
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Mo2C形成的过程与金属储氧的过程相似,可以预测C原子进入体心立方的Mo
的结构后,形成了更小的,可能更适合原子储存的间隙。
人们己经发现很多碳化物具有良好的储氧性能:如在低温,高压的条件下,SiC纳米管、BC纳米管的储氢容量分别可高达、并且WC纳米管储氢的理论可行性也已经被报道.
根据Mo2C性质与结构可以推测材料可能具有可观的电化学储氢性能,经过电化学储氢测试与循环伏安测试,表明二者均具有很高的电化学储氢容量,其充放电循环性能有待进一步加强。
二者均是潜在的储氢材料,潜在的电池的负极材料。
金属间化合物材料分为两大类:结构材料和功能材料。
结构材料是以强度、韧性、刚度、耐磨性的等力学性能为主要特征,用以制造以受力为主的结构器件;功能材料则是具有特殊物理性能、化学性能、生物性能等而主要作为制作功能器件的材料。
理论计算表明碳化物中的成键同时包含金属键、共价键和离子键的成分。
金属键与金属-金属的键合有关,共价键源于碳原子的2s轨道与金属的d轨道的相互作用,而离子键和金属原子与碳原子的相互作用有关。
过渡金属碳化物的离子性取决于金属组分的电负性,从ⅣB到ⅥB族,电负性增加,碳
化物中离子性成分也增加。
对于碳化钼(或钨),XPS等表征结果显示电子是由金属原子向碳原子转移,碳原子获得电子就意味着碳化物中碳原子周围的电子密度有所增加。
这一结果是与用APW理论计算的结果相一致的,但却与简单的原子轨道线性组合(LCAO)的计算结果不相符。
电子从金属原子转移到碳原子就减小了金属原子核外d电子的填充程度,但金属与间歇碳原子形成合金时,金属原子间距M-M增加,导致d带产生收缩,d带收缩就会使得d带的填充程度增大其费米能级附近的d带态密度数字增高且类似于Ⅷ族金属,尽管有电子从金属原子向外转移。
d带收缩就会导致金属原子核外电子的局域化,使得在催化过程中不易被化学吸附的分子的重叠轨道所获得,于是就减小了它们的结合能,这就会导致被化学吸附的分子的活化所需要的能量减小。
根据过渡金属碳化物的一些性能,讨论了在结构材料或结构增强材料和功能材料方面的应用。
(稀土碳化钼和碳化钼的制备)。