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磁性硅铁载铜吸附Hg^(0)动力学机制及密度泛函研究
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作者 周发山 刁永发 杨炳文 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4160-4165,共6页
采用粉末冶金法将纳米单质铜(Cu^(0))、硅铁(FeSi)、四氧化三铁硅涂层(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2))混合煅烧并制备出新型磁性硅铁载铜吸附剂MagFeSi-Cu^(0)。实验研究不同烟气温度下MagFeSi-Cu^(0)的汞吸附能力基础上,结合颗粒内扩散模型、准... 采用粉末冶金法将纳米单质铜(Cu^(0))、硅铁(FeSi)、四氧化三铁硅涂层(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2))混合煅烧并制备出新型磁性硅铁载铜吸附剂MagFeSi-Cu^(0)。实验研究不同烟气温度下MagFeSi-Cu^(0)的汞吸附能力基础上,结合颗粒内扩散模型、准二阶动力学模型、Elovich模型及Bangham模型分析了MagFeSi-Cu^(0)吸附Hg^(0)过程的主要控制步骤。在此基础上,依据密度泛函理论(DFT)研究了不同反应温度下FeSi表面Cu^(0)原子与Hg^(0)原子的汞齐作用机制。研究结果表明,Bangham模型的拟合值与MagFeSi-Cu^(0)汞吸附实验值拟合度最高,MagFeSi-Cu^(0)表面痕量Hg^(0)吸附由汞的外扩散和表面铜汞齐吸附共同控制;通过密度泛函计算,发现Cu^(0)颗粒表面Cu-Hg齐吸附能为-0.534 eV,当烟气温度从80℃上升至200℃时,Hg^(0)原子与单质Cu原子的吸附自由能从-22.47 kJ/mol下降至-13.96 kJ/mol,这些结果为深入了解Hg^(0)在Cu(111)表面的反应机理提供了理论基础。 展开更多
关键词 单质铜 痕量Hg^(0) 铜汞齐 密度泛函 吸附动力学模型
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