2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、三氟乙酸是最簡單的全氟羧酸。它具有穩(wěn)定性、持久性和生物累積性,不易被降解,最終對生態(tài)系統(tǒng)和人類產(chǎn)生毒害作用。探求三氟乙酸的降解方法及其降解機(jī)理是當(dāng)前亟待解決的問題之一。而TiO2以其光化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、價廉、催化活性高等優(yōu)點(diǎn),在治理污水、降解有機(jī)物、凈化空氣、自清潔、殺菌等方面得到廣泛的應(yīng)用。
   本文采用基于密度泛函理論的MaterialsStudio程序的Castep(CambridgeSerialTotalEnergy

2、Package)模塊系統(tǒng)研究了金紅石型TiO2、銳鈦礦型TiO2和板鈦礦型TiO2的結(jié)構(gòu)及其表面摻雜金屬Fe后對三氟乙酸(TrifluoroaceticAcid,TFA)吸附的表面行為,并對非金屬摻雜板鈦礦后吸附TFA的空間結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了理論探索。
   首先對銳鈦礦、金紅石和板鈦礦型TiO2的(001)、(101)、(110)、(210)等十二種表面進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算,計(jì)算結(jié)果表明:(101)、(110)、(210)表面為

3、銳鈦礦、金紅石和板鈦礦吸附TFA的穩(wěn)定表面。通過計(jì)算TFA在這三個表面的吸附行為得到了TFA在其表面的最佳吸附位置,通過計(jì)算分析其電子結(jié)構(gòu)、態(tài)密度圖、能帶結(jié)構(gòu)可知,三種晶型的三種最佳吸附方式均是物理吸附。
   詳細(xì)研究了銳鈦礦(101)、金紅石(110)和板鈦礦(210)晶面摻雜Fe后的表面行為,發(fā)現(xiàn)Fe的d軌道進(jìn)入到TiO2的導(dǎo)帶中或價帶頂部,加寬了導(dǎo)帶的寬度或在價帶頂形成雜質(zhì)能級,致使帶隙變窄,提高了光催化活性;與直接吸附

4、相比,銳鈦礦和金紅石摻雜后吸附TFA是化學(xué)吸附,而板鈦礦依然表現(xiàn)出物理吸附。
   系統(tǒng)探究了非金屬(N、S、F)摻雜板鈦礦型TiO2的結(jié)構(gòu)及其吸附TFA的表面行為。計(jì)算結(jié)果表明,N、S的p軌道進(jìn)入到TiO2的價帶中,使價帶上移,致使帶隙變窄,提高了光催化活性;F的p軌道進(jìn)入到TiO2的價帶中,使價帶下移,致使帶隙變寬,抑制了光催化活性。與直接吸附相比,板鈦礦摻雜N、F后吸附TFA是化學(xué)吸附,而板鈦礦摻雜S吸附TFA表現(xiàn)出物理吸

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