LaBO3型鈣鈦礦催化劑第一性原理的研究.pdf

1、加快SO2脫除技術(shù)的發(fā)展、采取有效措施控制和治理SO2污染成為世界各國普遍關(guān)注的問題之一。在眾多的脫硫技術(shù)中,催還還原脫硫是一項有著巨大潛力和發(fā)展前景的技術(shù),大量研究表明LaBO3型鈣鈦礦復(fù)合氧化物具有很好的催化還原性能,其優(yōu)越的催化性能來源于獨特的鈣鈦礦結(jié)構(gòu),因此從微觀角度認識其結(jié)構(gòu),對于LaBO3型鈣鈦礦催化劑的實驗研究具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文建立了LaBO3(B=Co、Fe、Mn、Cr)型催化劑的體相結(jié)構(gòu),通過交換關(guān)聯(lián)

2、函數(shù)測試、贗勢測試選取了適宜的函數(shù)和文件,建立了優(yōu)化后的合理的幾何模型。并對其能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度以及各元素的分態(tài)密度進行了分析。發(fā)現(xiàn)能帶間隙值影響催化劑的催化活性,能帶間隙越小,電子跨越間隙越容易,催化活性提高;B位元素的d軌道電子影響催化劑的催化活性;LaBO3體系的穩(wěn)定性主要來源于BO6八面體,A元素和O的交互作用較弱,因此A位易摻雜。
　　以CO催化還原SO2的反應(yīng)主要在催化劑表面進行,因此催化劑對反應(yīng)氣體的吸附能力是影響其催

3、化活性的關(guān)鍵因素。本課題組之前的研究發(fā)現(xiàn),鈣鈦礦催化劑對CO的吸附能力強于SO2,因此對SO2的吸附能力成為考察催化劑活性的關(guān)鍵指標。本文通過對SO2在LaCrO3(100)面不同吸附構(gòu)型的第一性原理計算,發(fā)現(xiàn)SO2在LaCrO3(100)面的自發(fā)吸附方式為Cr元素與SO2中的O相互作用,其橋式吸附方式需要外加能量,Cr與SO2中的S元素鍵連的吸附方式發(fā)生的可能性很小;吸附前后的表面弛豫趨勢發(fā)生改變,說明SO2的吸附改變了表面結(jié)構(gòu)。表面