利用深度势分子动力学对肼双硼烷热解过程的理论模拟

《ChemistrySelect》：Theoretical Simulation of Hydrazine Bisborane Thermolysis by Deep Potential Molecular Dynamics

通过深度势分子动力学模拟，本研究揭示了HBB分子热解过程中H2的生成机制，发现B-H键的氢原子主导H2形成，与N-H键的NH3生成形成对比，验证了机器学习势模型的高准确性。

　　

摘要

肼双硼烷（HBB）分子被认为是交通运输领域氢储存的有希望的候选材料；然而，关于其热解过程及其背后的氢气释放机制知之甚少。在这项研究中，我们利用先进的深度势分子动力学模拟（DP-MD）技术，探究了HBB热解和氢气生成的微观机制。我们训练的DP模型在原子能量和力的计算上达到了从头算（ab initio）水平的精度，并能够定量再现与初始氢气释放相关的能量障碍。通过对温度梯度变化下的DP-MD轨迹进行分析，我们发现直接与硼原子和氮原子结合的氢原子分别负责生成氢气（H?）和氨气（NH?）——这一机制与之前提出的氢气释放路径有所不同。这项工作推动了高精度机器学习模型的发展，为描述B-N-H体系提供了新的微观见解。

图形摘要

基于先进的深度势分子动力学模拟（DP-MD），我们阐明了HBB热解和氢气生成的微观机制。研究结果表明，氢气主要来源于HBB中与硼原子结合的氢原子，而与氮原子结合的氢原子则主要参与氨气的生成。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。