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杂质对电石渣碳捕集性能影响的密度泛函分析
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作者 熊亚选 高梓靖 +4 位作者 何苗 王辉祥 吴玉庭 张灿灿 丁玉龙 《热力发电》 北大核心 2025年第10期105-114,共10页
电石渣应用于固碳等的研究主要在宏观层面,微观角度揭示电石渣固碳机理的研究较少,电石渣中各种杂质对其CO_(2)吸附活性是否有害目前尚不清楚。对此,通过X射线衍射仪分析电石渣和煅烧前、后的物相成分,利用密度泛函理论构建了最稳定低... 电石渣应用于固碳等的研究主要在宏观层面,微观角度揭示电石渣固碳机理的研究较少,电石渣中各种杂质对其CO_(2)吸附活性是否有害目前尚不清楚。对此,通过X射线衍射仪分析电石渣和煅烧前、后的物相成分,利用密度泛函理论构建了最稳定低指数晶面CaO-CaO(001)、CaO-Fe_(2)O_(3)(001)、CaO-Al_(2)O_(3)(111)、CaO-MgO(100)、CaO-SiO_(2)(001),模拟CaO簇在各个杂质支撑表面及掺杂表面的吸附性能及各表面支撑CaO对CO_(2)分子的吸附性能,分析各吸附体系的吸附能、电子转移、态密度、差分电荷密度等。结果表明:SiO_(2)对吸附过程未产生明显影响;4种不同支撑表面均提高了电石渣的抗烧结性能,作用力强弱依次为Al_(2)O_(3)>Fe_(2)O_(3)>MgO>CaO,Al_(2)O_(3)支撑表面吸附能为-8.82 eV,分别为Fe_(2)O_(3)、MgO、CaO支撑表面的1.24、2.45、3.69倍;各表面支撑CaO吸附CO_(2)的能力相近,CaO、Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)和MgO支撑表面支撑Ca O簇吸附CO_(2)的电子转移分别为0.67、0.68、0.71、0.66 e;杂质的存在能有效提高电石渣作为CaO基材料的抗烧结性能,但对促进CO_(2)吸附效果不明显;相比于纯CaO支撑表面,掺杂表面支撑CaO吸附CO_(2)能力更强,吸附能和电子转移分别为-4.92 eV、0.71 e。 展开更多
关键词 密度泛函理论 电石渣 CO_(2)吸附 抗烧结性能 工业固废
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