【30页】毕业设计_SO2在TiC表面的吸附行为研究文档 ㊣ 精品文档 值得下载

分析了在不同表面的吸附行为。

根据的结构特征，分别构建了三种主要的表面及面，并以此为基础，分析在不同表面的三种吸附方式，即中与中的吸附，单个与的吸附及与同时吸附。

研究结果表明，各表面对具有较强的吸附能力，其吸附能都为负值，电荷密度计算表明其吸附方式为化学吸附。

对不同表面而言，在面的吸附更趋向于吸附，其吸附能为，吸附后键键长为在面的吸附更趋向于吸附，其吸附能为，键键长分别为和而在面的吸附更趋向于吸附，其吸附能为，键键长为。

综合比较表明，上述三种情况中这种吸附方式，吸附能更小，因此，在表面的吸附更加趋近于该种吸附。

关键词过渡金属碳化物，催化脱氢，吸附，建模。

华北电力大学本科毕业设计论文，华北电力大学本科毕业设计论文摘要第章绪论选题的背景及研究目的研究意义研究的概况第二章研究内容及方法研究的技术路线研究的具体内容计算机模拟关于诞生背景软件概况第三章在不同表面的吸附研究模型的构建过程分子建模过程建模过程及计算在表面的吸附行为试验结果在表面的吸附模型图直观分析在表面的吸附行为实验数据分析在表面的吸附行为研究小结在表面的吸附行为试验结果在表面的吸附模型图直观分析在表面的吸附行为实验数据分析在表面的吸附行为研究小结在表面的吸附行为试验结果在表面的吸附模型图直观分析在表面的吸附行为实验数据分析在表面的吸附行为研究小结第四章结论致谢华北电力大学本科毕业设计论文第章绪论选题的背景及研究目的随着工业化和城市化的快速发展，大气污染，尤其是城市大气污染日益严重，并已成为全球性的社会公害，使人类的生存环境和社会的可持续发展面临着严重的挑战。

目前，人类每年排放到大气中二氧化硫约为亿吨，二氧化硫的大量排放使城市空气污染不断加重，对环境和人类健康造成了极大的危害，严重污染着人类赖以生存的大气环境。

由排放造成的大气污染是各大城市的个重要污染源，如何减少污染已成为社会各界关注的焦点，也是摆在广大科技工作者面前的项重大课题。

二氧化硫是最常见的硫氧化物，无色气体，有强烈刺激性气味，是大气主要污染物之。

火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。

由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。

当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸酸雨的主要成分。

减少的排放或的破坏标准燃料燃烧过程中形成的二氧化硫是控制污染的研究重点。

因而寻求种能高效率催化分解的催化物就显得十分必要。

目前在许多脱硫反应中使用过渡金属碳化物。

过渡金属碳化物是类具有很高的机械强度及硬度，适宜做刀具及钻具的材料。

这类材料是种金属间填充型化合物，是由碳原子填隙式融进过渡金属的晶格中形成的。

它们倾向于形成可在定范围内变动组成的非计量间隙化合物。

近年来，由于其独特的物理化学及结构性能已经广泛的应用于光学电子学及磁学等领域。

尤其是过渡金属碳化物材料的高催化活性和选择性已经引起了人们的广泛关注，它将成为类新的催化剂广泛应用于石油化工汽车尾气处理炼油厂中的加氢脱硫过程反应中等领域。

碳化钛是过渡金属碳化物中的种，能参与二氧化硫的分解反应，其催化性能加速二氧化硫的分解，的目的便是研究其对二氧化硫分解的催化性，而此次研究的目的只是研究二氧化硫在表面的吸附。

微观世界的反应要发生首先就要进行吸附，吸附的效率往往是和反应的效率成正比的，对二氧化硫在表面的吸附的研究可以得到其吸附规律，进而找出提高吸附效率的方法，进而找到能加速化硫分解的方法。

研究意义减少二氧化硫的排放是改善环境的项重要举措，也是环保和可持续发展的需要。

我们的研究对象是作为过渡金属代表的碳化钛，研究要做的就是发掘其优良的催化性能，进而用于分解的试验中。

试验证明催化反应的最初阶段是对反应物的吸附，因此我们研究碳化钛催化分解我们首先就很有必要研究其对的吸附作用。

又由于其催在很多表面，不同面的吸附作用是不同的，所以我们就要分开研究不同表面对的吸附反应。

从而找出最适合吸附的表面，在化学反应中加以控制，就可以在脱硫反应中起到催化作用，着对于治理是很有用的研究。

我们做的就是发掘碳化钛的催化性，这对环境的治理是华北电力大学本科毕业设计论文很有好处的。

研究的概况对碳化的钛催化性及其化学性的研究是要通过大量的化学试验才能得出的结论，我们所做的是对其化学反应的前期吸附模拟，即在表面的吸附行为研究。

由于化学反应的实质是原子或离子间的相互作用导致分子或者离子的机构改变，而反应的前提是他们之间能有个很好的接触使得原子或离子间能产生相互作用力，发生化学吸附的粒子间的距离很小，能更好的发生化学反应。

化学吸附指的是吸附质分子与固体表面原子或分子发生电子的转移交换或共有，形成吸附化学键的吸附。

由于固体表面存在不均匀力场，表面上的原子往往还有剩余的成键能力，当气体分子碰撞到固体表面上时便与表面原子间发生电子的交换转移或共有，形成吸附化学键的吸附作用。

与物理吸附相比，化学吸附主要有以下特点吸附所涉及的力与化学键力相当，比范德华力强得多。

吸附热近似等于反应热。

吸附是单分子层的。

因此可用朗缪尔等温式描述，有时也可用弗罗因德利希公式描述。

捷姆金吸附等温式只适用于化学吸附式中是平衡压力为时的吸附体积是单层饱和吸附体积和是常数。

④有选择性。

对温度和压力具有不可逆性。

另外，化学吸附还常常需要活化能。

确定种吸附是否是化学吸附，主要根据吸附热和不可逆性。

化学吸附的方式也是多种多样，结构形态也不尽相同。

我们做的是先通过计算机软件构建碳化钛的晶体模型，然后进行切面优化等操作，再构建二氧化硫分子的模型，优化后放到我们所要研究的不同的表面进行分析计算，得出不同表面反应的化学反应能量变化，比较得出吸附最稳定的表面及吸附时的形态。

下面是针对此次研究的内容，搜集整理些与本次研究相关的研究资料，这也是研究前期必备的准备工作。

目前关于脱硫方法的研究概况排放造成的大气污染直是困扰世界各国多年的个难题，我国是燃煤打过，每年都要排放大量的含硫烟尘，解决燃煤造成的环境污染显得非常重要和紧迫，烟气脱硫是控制二氧化硫排放的最有效手段。

自用将选择性还原成为单质硫在世纪年代提出后，受到人们的普遍青睐，这种脱硫不但避免了传统脱硫工艺的二次污染问题，而且还可以将废气中的回收作为工业原料硫磺，达到废气变宝的目的。

同时，由于常用的还原剂大量存在于烟气中，所以具有很强的工业操作性。

现有的种种脱硫工艺存在弊端，选择性催化还原脱硫因无二次污染被认定是理想的绿色脱硫途径之。

目前国内外关于催化性的研究概况华北电力大学本科毕业设计论文目前人们对于还原反应的二催化剂的主要开发集中在各类过渡金属氧化物上。

对于些过渡金属氧化物对还原反应表现出优良的催化活性，催化剂催化活性的因素和催化作用机理并没有得到深入讨论。

目前对于的研究局限于催化加氢方面。

碳化钛粉末在以下对苯基本上没有催化加氢性能，但是当温度大于时，它具有很高的催化活性。

通过气体吸收试验可知，这种活性是与除去碳化钛表面氧有关。

而且碳化物的活化温度与表面氧脱除温度致。

在下对于有催化加氢的作用，产物主要为甲烷水还有少量的烯烃。

从理论和试验两方面说明了表面氧的脱除就是其活化的关键。

因此对于而言其催化加氢作用也是样的。

光电子结果表明二氧化硫分解时硬质合金表面的原子原子与和原子发生相互作用。

表面饱和的二氧化硫在，以及在结束后退火至时生成的原子和吸附原子。

时二氧化硫在碳化钛表面的吸附变化中光谱线形状上并没有没有产生显著的的信号衰减。

因此在吸附分子与碳原子表面之间没有很强的相互作用力。

关于在表面的吸附行为研究的概况过渡金属碳化物催化性能的研究虽然已经得到了认可，但是还存在定的问题。

虽然已有不少碳化物催化方面的研究，但是找出最优催化反应条件是十分困难的。

上述碳化物催化反应都有不同的催化机理解释，还没有形成种完善的理论体系，所以在研究其他各种碳化物的催化反应时缺乏理论依据。

此次研究的是微观上晶体表面对的吸附作用，吸附是催化作用的个关键，对的吸附是保证两者接触的前提，接触面越大则反映的效率就会越高。

过渡金属碳化物因其特殊的物理性质和可作为长寿命耐中毒催化剂而备受关注，近年来，有关该类化合物固体表面吸附和催化性质的试验研究已有大量报道。

部分试验研究结果表明，化合物中金属原子的组成对其表面化学反应性质有显著影响。

以等人采用程序升温热脱附高解析度电子能量损失能谱射线光电子能谱以及紫外光电子能谱等试验方法以在表面分解吸附的理论研究为例，研究者发现当温度为时在表面反应生成单质与，当温度升到时在表面上裂解为单质与。

有关在表面上的反应机理极为复杂，其可能的分解机理存在以下两种二氧化硫在以上的温度开始分解形成原子和少量的三氧化硫四氧化硫混合物。

相比之下，二氧化硫在早期的过渡金属钛，钨，钼等的表面上吸附中键的裂解发生在低于的温度下。

这与在表面分解吸附原理类似。

以为代表的过渡金属碳化物的研究较少。

但是其催化性是很具有研究意义的。

华北电力大学本科毕业设计论文第二章研究内容及方法研究的技术路线此次研究的是以计算机模拟为主而进行的次模拟研究。

制定研究计划表，按照计划表逐步进行研究。

首先我们要搜集研究相关的材料对研究有个大体的了解。

相关的论文及期刊都可以作为参考。

通过材料的搜集我们可以对相关的知识有个大体的了解，从搜集的材料中整理找出对研究有用的部分记录下来，可以作为文献参考。