羟基化石墨烯氧化NO脱硝反应机理研究

石墨烯氧化物(GO)通常是羟基化石墨烯(Hy G)和羧基化石墨烯(Cy G)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Hy G与NO之间的相互作用,以揭示Hy G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Hy G模型,并对优化后的Hy G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Hy G之间的相互作用,揭示Hy G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.     

臭氧过量条件下异戊二烯氧化生成羰基化合物的产率

利用长光路傅立叶变换红外光谱(LP-FTIR)原位跟踪的方法,模拟研究了异戊二烯与过量臭氧氧化反应产生羰基化合物的过程.在反应温度(294±2)K,压力为1·01×105Pa空气,O3过量的条件下,异戊二烯很快反应完全,反应中生成的羰基产物主要包括甲基丙烯醛(MACR)、甲基乙烯基酮(MVK)、丙酮醛(MG)和甲醛(HCHO);产物中还包括甲酸(HCOOH)、一氧化碳和二氧化碳.由于MACR和MVK继续与O3反应直至完全,它们的产率随时间而变化,反应过程中观测到的最大产率分别为0·33±0·02和0·21±0·02;而MG,HCHO,HCOOH,CO和CO2不与O3发生反应,最终产率分别为0·48±0·03,0·87±0·03,0·49±0·03,0·60±0·03和0·65±0·10.异戊二烯臭氧氧化反应对大气羰基化合物特别是甲醛和丙酮醛具有重要贡献.