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金属络合物储氢材料的储氢质量百分密度较高,而且具有一定的可逆性,近年来M-N-H(M是指Ⅰ-Ⅳ族和一些过渡族金属)系列储氢络合物备受关注。目前,对M-N-H系络合物的储放氢反应机理的研究还十分有限。本文运用量子化学方法,对Mg-N-H系络合物的储放氢反应进行了理论计算,研究其反应通道和反应机理。采用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上研究了Mg(NH2)2与MgH2的放氢反应机理,优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型。频率分析和内禀反应坐标(IRC)分析证实了中间体和过渡态的正确性,确认了反应过程。为了获得更精确的能量信息,用QCISD/6-311+G(d,p)方法计算了各驻点的单点能,并对总能量进行了零点能矫正。结果表明,反应分三个阶段,包括第一步氢取代反应,第二步氢取代反应和脱氢后的异构化反应,得到了九条可行的反应通道,结果分析表明通道第一步氢取代a反应(Mg(NH2)2+MgH2→NH2MgNHMgH+H2,NH2MgNH MgH→2MgNH+H2)→第二步氢取代f反应(2MgNH+MgH2→NHMg2NMgH+H2, NHMg2NMgH→Mg3N2+H2)→Mg3N2的异构反应的控制步活化能最低,是该反应的主要通道；两步氢取代反应所释放的H2分子中两个H原子分别来源于Mg(NH2)2和MgH2。采用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上研究了Mg3N2与H2的储氢反应机理,优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型。频率分析和内禀反应坐标(IRC)分析证实了中间体和过渡态的正确性,确认了反应过程。为了获得更精确的能量信息,用CCSD/6-311+G(d,p)方法计算了各驻点的单点能,并对总能量进行了零点能矫正。结果分析表明储氢b反应(Mg3N2+H2→NHMg2NMgH, NHMg2NMgH+H2→2MgNH+MgH2)是该储氢反应的主反应通道；该储氢反应所储存的H2中两个H原子分别储存在Mg3N2分子的Mg原子和N原子上。