羟基化石墨烯氧化NO脱硝反应机理研究

摘要：

石墨烯氧化物(GO)通常是羟基化石墨烯(HyG)和羧基化石墨烯(CyG)负载金属或金属氧化物,作为催化剂可以有效地催化烟气脱硝,对环境保护具有重要意义.本文采用密度泛函理论(DFT)计算来评估HyG与NO之间的相互作用,以揭示HvG的氧化活性.首先基于5×5×1、6×6×1、7×7×1、8×8×1和9×9×1周期性石墨烯超晶胞中的碳空位能和OH-结合能来优选HyG模型,并对优化后的HyG的电子特性(包括前沿轨道、状态密度)进行研究.进而通过NO和HyG之间的相互作用,揭示HyG氧化NO的反应机理,并利用过渡态理论估算关键步骤的速率常数,进行动力学建模以确定羟基化石墨烯氧化NO脱硝反应特性.研究结果表明,无缺陷的羟基化石墨烯氧化NO的活性高于有缺陷的羟基化石墨烯,这为GO基催化材料的设计提供了理论指导.

关键词：脱硝、氧化石墨烯、石墨烯、密度泛函理论

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分类号：X701.2(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金51776071;中央高校基本科研业务费专项2016YQ07,2018MS034,2018ZD08

在线出版日期：2018-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3522-3529