發(fā)布時(shí)間：2020-03-31 09:39

【摘要】：燃煤電站汞的排放對(duì)人類(lèi)以及生態(tài)環(huán)境有著極其惡劣的影響。燃煤煙氣中的汞有三種存在形式:單質(zhì)汞(Hg0)、氧化汞(Hg2+)、顆粒汞(Hgp);其中單質(zhì)汞性質(zhì)十分穩(wěn)定,不易脫除。吸附法是目前脫除單質(zhì)汞的主要手段之一,尋找有效的吸附劑對(duì)汞進(jìn)行吸附脫除是吸附法的關(guān)鍵。而石墨烯自被發(fā)現(xiàn)以來(lái),因其良好的吸附性能被大家所熟知。本文采用量子力學(xué)密度泛函理論對(duì)單質(zhì)汞在石墨烯表面的吸附進(jìn)行了研究計(jì)算。首先探究了汞在原生石墨烯和缺陷石墨烯上的吸附情況。結(jié)果表明,汞在兩者表面均是物理吸附。在原生石墨烯表面最穩(wěn)定的吸附位點(diǎn)是頂位,而在缺陷石墨烯表面的最佳位點(diǎn)是空穴位。石墨烯中缺陷的存在對(duì)汞的吸附起著促進(jìn)作用。其次探究了原子摻雜對(duì)石墨烯吸附汞的影響。本文選擇了對(duì)石墨烯進(jìn)行硅摻雜和鋁摻雜。單原子摻雜時(shí),摻硅石墨烯對(duì)汞的吸附是物理吸附,摻鋁石墨烯對(duì)汞的吸附是化學(xué)吸附,但兩種原子均提升了石墨烯對(duì)汞的吸附效果。最后探究了不同的摻雜數(shù)目和位置對(duì)石墨烯吸附汞的影響。在單缺陷處,摻硅石墨烯對(duì)汞的吸附能力隨著硅原子的增多先上升后降低,而摻鋁石墨烯對(duì)汞的吸附能力隨著鋁原子的增多而下降。無(wú)論是摻雜硅原子還是摻雜鋁原子,當(dāng)摻雜位置獨(dú)立程度越高時(shí),對(duì)汞的吸附效果越好;當(dāng)摻雜原子的數(shù)目越多時(shí),對(duì)汞的吸附效果越好。
【圖文】：

有單層碳原子的石墨薄片。石墨烯的首次成功制備和觀測(cè)徹底推翻了之前人們認(rèn)為逡逑這種二維晶體不能穩(wěn)定存在的觀點(diǎn)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)具有十分重大的意義，子是２０１０年逡逑Ｇｅｉｍ等人摘獲丫當(dāng)年的Ｎｏｂｅｌ物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯結(jié)構(gòu)如圖１邋－２所示。逡逑圖１－２石墨烯結(jié)構(gòu)圖逡逑作為碳兒素的Ｎ素異構(gòu)體，石墨稀是種由多個(gè)碳原了經(jīng)Ｓｐ２雜化生成的中－Ｍ逡逑二維蜂窩狀薄膜，具有獨(dú)特的六元環(huán)結(jié)構(gòu)。研[偱┟魘┳愎瑰廂�，，－维，（辶x希靛義

本文編號(hào)：2608903