碳納米管吸附二噁英的量子化學理論研究.pdf

1、隨著人們環(huán)境保護意識的不斷增強，二噁英作為一種對環(huán)境污染極其嚴重的有機污染物越來越引起人們的高度重視。二噁英在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活中隨處都可以產(chǎn)生，而且它的污染性很強，持續(xù)時間很久，毒害性很高，對環(huán)境和動植物的破壞性非常強。如何減少二噁英的生成、有效吸附已經(jīng)生成的二噁英將它的污染性控制在盡可能小的范圍內(nèi)成為科研的熱點之一。碳納米管自從90年代被發(fā)現(xiàn)以來，由于其自身的結(jié)構(gòu)特點，被廣泛應用于諸多領(lǐng)域。既然碳納米管用途廣泛，那這種新型材料能否用

2、來吸附二噁英呢？2001年，R.Q.Long[1]等在JACS上發(fā)表文章，報道了他們用TPD(temperature-programmed desorption)方法研究碳納米管與二噁英體系，發(fā)現(xiàn)碳納米管與二噁英之間的相互作用強于活性炭與二噁英間的相互作用；認為碳納米管是吸附二噁英的一種非常有效的材料，但二噁英與碳納米管相互作用的大小和本質(zhì)并不清楚。
　　本論文基于R.Q.Long等的實驗研究工作，運用量子化學方法，對二噁英與碳納

3、米管相互作用不同取向進行了研究，構(gòu)建了PA、PB、TA和TB四種模型，對模型進行了全自由度幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并對部分體系進行了能量的分解。全部研究工作使用密度泛函 PBE方法，在DZP基組水平下計算完成。全部研究工作分為兩個部分：第一部分是通過理論計算選擇合適的碳納米管模型與二噁英分子；第二部分是對碳納米管與二噁英分子間相互作用進行系統(tǒng)的研究和分析。
　　計算結(jié)果表明碳納米管與二噁英分子間的相互作用以PB構(gòu)型更穩(wěn)定，其相互作用能為-1