| γ-Fe2O3抗As2O3中毒能力的分子模拟 |
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| 引用本文： | 周文波,牛胜利,刘思彤,王栋,韩奎华,王永征.γ-Fe2O3抗As2O3中毒能力的分子模拟[J].中国环境科学,2022,42(8):3600-3609. |
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| 作者姓名： | 周文波 牛胜利 刘思彤 王栋 韩奎华 王永征 |
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| 作者单位： | 1. 山东大学能源与动力工程学院, 高效节能及储能技术与装备山东省工程实验室, 山东 济南 250061;2. 佐治亚理工学院布鲁克贝尔可持续发展学院, 佐治亚 亚特兰大 30332 |
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| 基金项目： | 山东省重大科技创新工程项目（2019JZZY020305） |
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| 摘 要： | 采用密度泛函理论研究了γ-Fe2O3表面As2O3的吸附以及掺杂改性提高抗As2O3中毒性能的作用机理.计算了As2O3在完整以及O缺陷γ-Fe2O3（001）表面的吸附性能，包括吸附位点、吸附结构、吸附能、PDOS等.同时建立了Mo、Ti、Mg掺杂的γ-Fe2O3模型，探讨了助剂掺杂对抗砷中毒能力的作用机制，并考虑了掺杂量的影响.结果表明：As2O3倾向于以O端化学吸附在γ-Fe2O3（001）表面Feoct位，吸附过程发生强烈的相互作用和电荷转移.当表面存在O缺陷时，As2O3的吸附能得到提高.Mo、Ti、Mg倾向于掺杂在Feoct位，增强了对As2O3的吸附能力，并且增大Mo的掺杂量可以强化As2O3的吸附.As2O3倾向于与活性较强的Mo、Ti、Mg发生反应，从而保护活性Fe位不受砷中毒，Ti和Mg的掺杂还抑制了相邻Fe位对As2O3的吸附.Mo、Ti、Mg的掺杂还促进了催化剂表面对NH3的吸附，增强了表面酸性强度，有利于SCR反应.Mo、Ti、Mg原子的掺杂有利于提高γ-Fe2O3催化剂的抗砷中毒性能.
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| 关 键 词： | As2O3 吸附 γ-Fe2O3 O缺陷 Mo、Ti、Mg掺杂 密度泛函理论 |
| 收稿时间： | 2022-01-19 |
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