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钙循环碳酸化过程CaO催化CO脱除NO的DFT研究
1
作者
初雷哲
柴守冰
李英杰
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4205-4212,共8页
全球CO_(2)排放量在过去几个世纪迅速上升,尤其是最近几十年,CO_(2)排放量的提高加剧了温室效应。CO_(2)排放主要来自化石燃料燃烧,特别是燃煤发电厂。钙循环,即CaO的碳酸化/煅烧循环,是燃煤电厂最有前景的CO_(2)捕集技术之一。同时,燃...
全球CO_(2)排放量在过去几个世纪迅速上升,尤其是最近几十年,CO_(2)排放量的提高加剧了温室效应。CO_(2)排放主要来自化石燃料燃烧,特别是燃煤发电厂。钙循环,即CaO的碳酸化/煅烧循环,是燃煤电厂最有前景的CO_(2)捕集技术之一。同时,燃煤发电厂也是NOx排放的主要来源之一。由于具有成本低、毒性小等优点,CO可以作为NO的还原剂。CaO对于CO还原NO具有催化作用。煅烧炉中CaCO3分解所需的能量由生物质燃烧提供。一些未燃尽的焦炭随CaO流入碳酸化炉,与烟气中的O_(2)反应生成CO。因此,在钙循环的碳酸化炉内捕集CO_(2)的同时可实现NO脱除。但关于CaO在碳酸化阶段催化CO还原NO的微观反应机理尚不清楚。利用密度泛函理论(DFT)计算研究了钙循环碳酸化阶段CaO催化CO还原NO的机理,确定了CaO(100)表面上CO和NO分子的结构、吸附和反应路径参数,包括原子布局、键长、吸附能和能垒。CO和NO分子在CaO(100)表面的最佳吸附位是O-top位,吸附能分别为-0.35和-0.79 eV。在CO_(2)存在下,CaO(100)表面上CO、NO的吸附能分别为-0.36、-0.20 eV。CO和NO分子在CaO(100)表面上共吸附是可行的,但CO_(2)对共吸附有明显抑制作用。在CaO(100)表面进行的CO还原NO反应路径,在经历CO_(2)形成与吸附、N2形成这2个基元反应后,最终生成1个N2分子与3个CO_(3)^(2-),总能垒为11.08 eV。其中,CO_(2)形成及吸附(R→IM1→IM2)为整个反应过程的决速步骤。
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关键词
钙循环
碳酸化阶段
CO_(2)捕集
CO脱除NO
密度泛函理论
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职称材料
典型人工湿地系统中植物对苯并[a]芘的去除作用及机制
被引量：
1
2
作者
陈信含
张建
+2 位作者
胡振
刘华清
蒋鹏
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期1042-1048,共7页
人工湿地(CWs)可有效去除环境中的苯并[a]芘(BaP),湿地植物对BaP的吸收是受生物、化学等因素影响的复杂过程,其对CWs中BaP环境归趋的影响机制还不明确.本文系统分析了典型湿地植物菖蒲中BaP的去除、吸收和归趋规律.结果表明,菖蒲可累积...
人工湿地(CWs)可有效去除环境中的苯并[a]芘(BaP),湿地植物对BaP的吸收是受生物、化学等因素影响的复杂过程,其对CWs中BaP环境归趋的影响机制还不明确.本文系统分析了典型湿地植物菖蒲中BaP的去除、吸收和归趋规律.结果表明,菖蒲可累积大量的BaP,含量达到(2.13±0.05)μg·g^(−1);根部组织中观察到较高浓度的BaP,BaP可以更容易地从菖蒲的根部到地上部组织进行迁移.菖蒲大幅提升了CWs对BaP的去除效果,菖蒲CWs的BaP去除率较对照系统提升79.47%.菖蒲的根系分泌物可以提高BaP的生物可利用性,加速BaP的组分净化和转化.
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关键词
苯并[a]
芘
环境归趋
人工湿地
植物
根际
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职称材料
题名
钙循环碳酸化过程CaO催化CO脱除NO的DFT研究
1
作者
初雷哲
柴守冰
李英杰
机构
水发集团
有限公司
山东环保产业研究院有限公司
山东
大学能源与动力工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4205-4212,共8页
基金
山东省自然科学基金重点资助项目(ZR2020KE042)
国家自然科学基金联合基金重点资助项目(U22A20435)。
文摘
全球CO_(2)排放量在过去几个世纪迅速上升,尤其是最近几十年,CO_(2)排放量的提高加剧了温室效应。CO_(2)排放主要来自化石燃料燃烧,特别是燃煤发电厂。钙循环,即CaO的碳酸化/煅烧循环,是燃煤电厂最有前景的CO_(2)捕集技术之一。同时,燃煤发电厂也是NOx排放的主要来源之一。由于具有成本低、毒性小等优点,CO可以作为NO的还原剂。CaO对于CO还原NO具有催化作用。煅烧炉中CaCO3分解所需的能量由生物质燃烧提供。一些未燃尽的焦炭随CaO流入碳酸化炉,与烟气中的O_(2)反应生成CO。因此,在钙循环的碳酸化炉内捕集CO_(2)的同时可实现NO脱除。但关于CaO在碳酸化阶段催化CO还原NO的微观反应机理尚不清楚。利用密度泛函理论(DFT)计算研究了钙循环碳酸化阶段CaO催化CO还原NO的机理,确定了CaO(100)表面上CO和NO分子的结构、吸附和反应路径参数,包括原子布局、键长、吸附能和能垒。CO和NO分子在CaO(100)表面的最佳吸附位是O-top位,吸附能分别为-0.35和-0.79 eV。在CO_(2)存在下,CaO(100)表面上CO、NO的吸附能分别为-0.36、-0.20 eV。CO和NO分子在CaO(100)表面上共吸附是可行的,但CO_(2)对共吸附有明显抑制作用。在CaO(100)表面进行的CO还原NO反应路径,在经历CO_(2)形成与吸附、N2形成这2个基元反应后,最终生成1个N2分子与3个CO_(3)^(2-),总能垒为11.08 eV。其中,CO_(2)形成及吸附(R→IM1→IM2)为整个反应过程的决速步骤。
关键词
钙循环
碳酸化阶段
CO_(2)捕集
CO脱除NO
密度泛函理论
Keywords
calcium looping
carbonation stage
CO_(2)capture
NO reduction by CO
density functional theory
分类号
X7 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
典型人工湿地系统中植物对苯并[a]芘的去除作用及机制
被引量：
1
2
作者
陈信含
张建
胡振
刘华清
蒋鹏
机构
山东
科技大学
山东
科技大学安全与环境工程学院
山东
大学环境科学与工程学院
山东环保产业研究院有限公司
出处
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期1042-1048,共7页
基金
国家自然科学基金重点国际合作研究项目(51720105013)资助.
文摘
人工湿地(CWs)可有效去除环境中的苯并[a]芘(BaP),湿地植物对BaP的吸收是受生物、化学等因素影响的复杂过程,其对CWs中BaP环境归趋的影响机制还不明确.本文系统分析了典型湿地植物菖蒲中BaP的去除、吸收和归趋规律.结果表明,菖蒲可累积大量的BaP,含量达到(2.13±0.05)μg·g^(−1);根部组织中观察到较高浓度的BaP,BaP可以更容易地从菖蒲的根部到地上部组织进行迁移.菖蒲大幅提升了CWs对BaP的去除效果,菖蒲CWs的BaP去除率较对照系统提升79.47%.菖蒲的根系分泌物可以提高BaP的生物可利用性,加速BaP的组分净化和转化.
关键词
苯并[a]
芘
环境归趋
人工湿地
植物
根际
Keywords
BaP
environmental fate
constructed wetlands
plant
rhizosphere
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
X173 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钙循环碳酸化过程CaO催化CO脱除NO的DFT研究
初雷哲
柴守冰
李英杰
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
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职称材料
2
典型人工湿地系统中植物对苯并[a]芘的去除作用及机制
陈信含
张建
胡振
刘华清
蒋鹏
《环境化学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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