CaO表面吸附SO2机制探究：密度泛函理论解析

"SO2在CaO表面的吸附机理研究" 本文主要探讨的是硫酸盐化物二氧化硫（SO2）在氧化钙（CaO）表面的吸附机制，这对于理解和优化燃煤电厂的脱硫过程至关重要。SO2作为一种主要的空气污染物，尤其是在燃煤电厂的排放中占有显著比例。因此，寻找有效的脱硫技术对环境保护具有重要意义。 燃煤电厂通常采用流化床石灰石脱硫法，这是最常用的脱硫技术之一。该方法依赖于CaO的化学反应性，以去除烟气中的SO2。本文基于密度泛函理论（DFT），这是一种用于预测和理解材料性质的计算化学方法，深入研究了CaO与SO2相互作用的微观机理。 研究人员利用MaterialsStudio软件构建了CaO和SO2的分子模型，并进行了结构优化，以模拟它们在实际条件下的行为。通过计算SO2吸附到CaO表面时的吸附能，可以评估两者之间的结合强度，进而解析吸附过程的细节。吸附能的大小对于了解反应的稳定性及反应速率至关重要。 文章指出，CaO脱硫的机理可能涉及多个步骤，包括SO2分子的解离、与CaO表面的化学键合以及生成中间产物，如硫酸钙（CaSO4）。这些过程可以通过DFT计算的吸附能变化来推断。此外，吸附模型的优化有助于识别不同吸附位置对反应的影响，从而揭示出最佳的脱硫路径。 关键词如“热能工程”、“石灰石脱硫”、“CaO”和“密度泛函理论”等，强调了本研究的领域和方法。通过深入分析，研究不仅为燃煤电厂提供了一种理解脱硫过程的新视角，也为未来改进脱硫技术提供了理论依据。同时，对于环境科学和能源领域的研究者来说，这是一项重要的参考工作，有助于他们在微观层面上探索和设计更高效的污染物控制策略。