Si、Al掺杂石墨烯吸附Hg~0的密度泛函理论研究
发布时间：2020-03-31 09:39
【摘要】：燃煤电站汞的排放对人类以及生态环境有着极其恶劣的影响。燃煤烟气中的汞有三种存在形式:单质汞(Hg0)、氧化汞(Hg2+)、颗粒汞(Hgp);其中单质汞性质十分稳定,不易脱除。吸附法是目前脱除单质汞的主要手段之一,寻找有效的吸附剂对汞进行吸附脱除是吸附法的关键。而石墨烯自被发现以来,因其良好的吸附性能被大家所熟知。本文采用量子力学密度泛函理论对单质汞在石墨烯表面的吸附进行了研究计算。首先探究了汞在原生石墨烯和缺陷石墨烯上的吸附情况。结果表明,汞在两者表面均是物理吸附。在原生石墨烯表面最稳定的吸附位点是顶位,而在缺陷石墨烯表面的最佳位点是空穴位。石墨烯中缺陷的存在对汞的吸附起着促进作用。其次探究了原子掺杂对石墨烯吸附汞的影响。本文选择了对石墨烯进行硅掺杂和铝掺杂。单原子掺杂时,掺硅石墨烯对汞的吸附是物理吸附,掺铝石墨烯对汞的吸附是化学吸附,但两种原子均提升了石墨烯对汞的吸附效果。最后探究了不同的掺杂数目和位置对石墨烯吸附汞的影响。在单缺陷处,掺硅石墨烯对汞的吸附能力随着硅原子的增多先上升后降低,而掺铝石墨烯对汞的吸附能力随着铝原子的增多而下降。无论是掺杂硅原子还是掺杂铝原子,当掺杂位置独立程度越高时,对汞的吸附效果越好;当掺杂原子的数目越多时,对汞的吸附效果越好。
【图文】：
有单层碳原子的石墨薄片。石墨烯的首次成功制备和观测彻底推翻了之前人们认为逡逑这种二维晶体不能稳定存在的观点。这项发现具有十分重大的意义，子是２０１０年逡逑Ｇｅｉｍ等人摘获丫当年的Ｎｏｂｅｌ物理学奖。石墨烯结构如图１邋－２所示。逡逑图１－２石墨烯结构图逡逑作为碳儿素的Ｎ素异构体，石墨稀是种由多个碳原了经Ｓｐ２杂化生成的中－Ｍ逡逑二维蜂窝状薄膜，具有独特的六元环结构。研[偱┟魇┳愎瑰厢ㄥ义希靛义
本文编号：2608903
【图文】：
有单层碳原子的石墨薄片。石墨烯的首次成功制备和观测彻底推翻了之前人们认为逡逑这种二维晶体不能稳定存在的观点。这项发现具有十分重大的意义，子是２０１０年逡逑Ｇｅｉｍ等人摘获丫当年的Ｎｏｂｅｌ物理学奖。石墨烯结构如图１邋－２所示。逡逑图１－２石墨烯结构图逡逑作为碳儿素的Ｎ素异构体，石墨稀是种由多个碳原了经Ｓｐ２杂化生成的中－Ｍ逡逑二维蜂窝状薄膜，具有独特的六元环结构。研[偱┟魇┳愎瑰厢ㄥ义希靛义
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