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摘要
MgCO3/MgO热化学储热过程中，MgO碳酸化反应经碱金属硝酸盐催化后的转化率由2%提升至60%以上，然而，其反应机理仍然存在争议。本文采用分子动力学的研究方法，通过模拟MNO3-MgO-CO2在发生化学反应前的三相界面现象，提出了熔融碱金属硝酸盐的催化作用机制：熔融MNO3与固体MgO相互作用产生晶格畸变，削弱了Mg-O键结合，有助于其化学键的断裂，空位缺陷处形成活性位点，易于吸附CO2分子使其与O2-结合，在三相接触区域吸收了大量CO2分子。其次，提出了MgO晶格点阵偏离平衡态程度、空位浓度、活性位点分布、三相界面润湿性分别与载能体碳酸化反应动力学性能间的构效关系，进一步讨论了控制储放热材料宏观性能的方法，为后续应用中制备高性能复合热化学储热材料提供指导原则。
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