导读:本文包含了碱金属吸附论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:B_(12)N_(12),CO_2吸附,密度泛函理论
碱金属吸附论文文献综述
梁席民[1]（2019）在《掺杂碱金属原子（Li，Na，K）的B_(12)N_(12)团簇对CO_2吸附作用的第一性原理研究》一文中研究指出近年来,由于世界各国的经济发展依赖于化石燃料的大量使用,向大气中排放大量CO_2气体引起的温室效应已成为一个严重的全球化问题。因此,如何高效地实现对CO_2分子的捕集、存储、转化成为了一个被广泛关注的问题。随着该方面研究的发展与深入,科学家们发现不仅是金属材料,有些非金属材料也可以作为CO_2的吸附及催化材料,比如碳纳米材料和硼氮(BN)纳米材料。BN纳米材料具有诸多优良特性,比如高温稳定性、较大的热传导性,抗氧化性和较低的介电常数等,尤其是它的电子结构易于调节,使它获得了理论和实验上的广泛研究。关于BN材料吸附CO_2分子的研究结果表明,BN材料与CO_2分子的相互作用比较弱。有研究表明碱金属原子的掺杂可以加强金属材料对于CO_2分子的吸附和活化作用,基于BN材料电子结构易于调节的特性,本文使用第一性原理的密度泛函理论方法,研究了在B_(12)N_(12)团簇中掺杂碱金属原子对团簇吸附CO_2的影响。结果表明,在团簇内部掺杂的碱金属原子(Li,Na,K)并不恰好处于团簇的中心位置,而是更靠近团簇的一边,有一定量的负电荷从碱金属原子转移到了B_(12)N_(12)团簇。此外,掺杂碱金属原子后,团簇的HOMO-LUMO能差(HLG)会由10 eV左右降低到大约6 eV。M06-2X泛函对于几何构型参数的计算与ωB97X-D的结果略有差别,但两种泛函的结果基本上是一致的。CO_2分子可以吸附在掺杂碱金属原子团簇的大部分键上,除了少数键长和键级变化太大的键。掺杂碱金属原子可以加强团簇对于CO_2分子的物理吸附和化学吸附作用,其中,Na@B_(12)N_(12)对于CO_2的物理吸附作用是最强的,K@B_(12)N_(12)对于CO_2的化学吸附作用是最强的。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01）
程运,王昕晔,吕文婷,黄亚继,谢浩[2]（2019）在《高岭土高温吸附重金属和碱金属的研究进展》一文中研究指出高岭土在高温下对碱金属和重金属具有吸附能力,可以解决煤、生物质和垃圾等在燃烧、气化等过程中产生的结渣、积灰、腐蚀以及重金属和超细颗粒物排放等问题。国内外学者已对此进行了长期研究,但仍存在相关的难度和问题,因此本文从高岭土高温结构特征、研究方法、高温吸附机理、高温吸附技术应用效果以及高岭土改性等5个方面介绍了相关重要成果,并结合前人研究成果和作者自身的研究经验,提出了本领域研究的展望。指出缺乏简便而准确的金属蒸气定量发生装置和在线检测装置严重阻碍了高岭土高温吸附的试验研究,亟待开发出对应的新方法或新设备;高岭土高温吸附的同时其结构因为高温也在发生畸变,掌握其中的关联是理解高温吸附行为的关键之一;烟气组分对吸附的影响研究仍不充分,因此目前无法形成复杂烟气组分下的高岭土高温吸附行为规律和数学描述;技术应用过程中,高岭土添加量较大(通常大于3%),可能对燃烧或气化工艺产生不良影响,抑制了其工业应用;高岭土改性是提升吸附效率、降低高岭土用量的有效方法,改性工艺仍有待深入研究,但因为吸附后高岭土难以分离回收和循环再生,改性成本必须低。(本文来源于《化工进展》期刊2019年08期）
潘小丽[3]（2019）在《碱金属离子在蒙脱石表面吸附的离子特异性》一文中研究指出开展有关离子界面反应的机理研究对理解土壤中各种重要过程的发生机制十分必要,而离子交换吸附作为离子界面反应的重要表现形式,是土壤中重要的物理化学过程。通过研究土壤/粘土矿物中离子交换吸附实验有助于阐明离子界面反应的微观机理,同时也为了解土壤中养分的保蓄和淋失,探索和解决日益严重的农田面源污染等环境问题提供理论基础和解决思路。近年来,土壤/粘土体系中关于离子吸附机制研究也取得了一些重要进展:(1)离子的界面反应过程与吸附的传质过程的区分;(2)离子在电场作用下的扩散与静电吸附的关系;(3)不同作用力吸附过程的动力学描述;(4)由静电场引发的非静电力吸附的发生等等。一系列用于描述离子交换吸附的经典模型也逐渐被提出,然而土壤中发生的离子吸附交换通常是多种吸附力交织在一起且多种反应同时发生的复杂过程,所以这些经典模型难以反映实际反应中离子的界面过程。近期研究表明离子在土壤表面附近强电场中受到的非经典极化作用深刻影响离子在土壤中的交换吸附。因此,本研究在现有研究成果的基础上,通过对不同浓度条件下不同类型碱金属离子在不同蒙脱石颗粒表面的吸附动力学进行分析,运用建立的离子吸附模型,探索离子特异性效应产生的本质原因,明确不同电场条件对离子特异性效应的影响程度、能量变化及其作用机理,为进一步明确离子-带电表面相互作用机制提供理论基础。研究结果表明:(1)碱金属离子在蒙脱石-Zn~(2+)、蒙脱石-Cu~(2+)和蒙脱石-Ca~(2+)饱和样表面的吸附均表现为弱静电力作用下的一级动力学过程,并且吸附动力学过程表现出明显的离子特异性效应。离子特异性效应可通过吸附速率与平衡吸附量来表征。碱金属离子的平衡吸附量与吸附速率均随着碱金属浓度的降低而降低。(2)相同离子类型和电解质浓度条件下,矿物表面被饱和离子的不同会强烈影响其他离子在其表面的吸附能力,矿物表面被低价离子饱和后的吸附能力远大于其被高价离子饱和后的吸附能力。Li~+和Na~+在蒙脱石-Zn~(2+)表面的平衡吸附量均明显小于对应浓度条件下的蒙脱石-K~+表面,并且Li~+、Na~+离子在蒙脱石K~+饱和样表面的平衡吸附量是相应浓度条件下Zn~(2+)饱和样表面平衡吸附量的2~8倍。蒙脱石表面对碱金属离子的吸附存在强的选择性,且吸附选择性顺序受碱金属浓度的影响。当电解质浓度为0.0001 mol·L~(-1)与0.001 mol·L~(-1)时在蒙脱石-Cu~(2+)和蒙脱石-Ca~(2+)饱和样表面平衡吸附量均表现为K~+>>Na~+>Li~+;当浓度升高到0.01 mol·L~(-1)时,平衡吸附量则呈现为K~+>>Li~+>Na~+。(3)非经典极化与体积效应共同决定了离子在固/液界面处的扩散距离,低电解质浓度条件下,非经典极化对离子扩散距离的影响占主导作用;随着电解质浓度增加,离子对蒙脱石颗粒表面电场的屏蔽能力增强,离子的非经典极化作用逐渐减弱,离子间体积效应逐渐增强,导致叁种碱金属离子间扩散距离差异逐渐缩小。当电解质浓度为0.0001 mol·L~(-1)与0.001 mol·L~(-1)时,在蒙脱石-Cu~(2+)和蒙脱石-Ca~(2+)饱和样体系中扩散距离均表现为K~+>Na~+>Li~+;当浓度升高到0.01 mol·L~(-1)时,扩散距离表现为K~+>Li~+>Na~+。离子扩散距离的差异导致表面电位、离子吸附平衡时离子实际到达处位置的电位、电荷密度和电场强度均存在差异;电荷密度随着电解质浓度的降低而降低,表面电位(绝对值)随着电解质浓度的降低而增加,表面电位大小顺序在不同体系中均表现为φ0(Li)>φ0(Na)>φ0(K)。(4)根据新建立的模型可预测吸附离子在双电层中的位置,进而求出体系的活化能,并发现活化能直接决定了离子吸附饱和度。通过计算发现叁种离子K~+,Na~+和Li~+体系中活化能存在明显的离子特异性效应,不同离子K~+、Na~+和Li~+不论是在蒙脱石-Cu~(2+)还是蒙脱石-Ca~(2+)饱和样表面,其吸附饱和度与活化能均符合同一规律。通过本研究建立的离子吸附模型预测的活化能与化学反应中阿仑尼乌斯定律所预测结果一致,从而进一步验证了新模型理论的正确性。同时本研究还表明了新建立的离子-带电表面相互作用模型在固/液界面反应中具有普适性应用,为进一步明确离子-带电表面相互作用机制提供了理论基础。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-08）
葛迅[4]（2019）在《黑磷和石墨炔吸附碱金属原子的第一性原理研究》一文中研究指出石墨烯的成功制备及其优异的物理性质引起了人们对二维材料领域越来越多的关注和兴趣。二维材料以及其它一些低维材料由于量子限域效应的影响,展现出体相材料所不具备的特性。与此同时,二维材料家族也在不断涌现出新的成员,比如:黑磷、六方氮化硼、过渡金属硫化物、硅烯、石墨炔等等,大大拓展了人们对二维材料的研究视野。本论文采用第一性原理计算方法,以黑磷和石墨炔这两种二维材料为研究对象,探究碱金属原子吸附对这两种材料物理性质的影响,为今后的实际应用提供一定的参考。主要研究内容与结论如下:(1)研究碱金属原子吸附以及黑磷层数对吸附体系能带结构的调控。理论计算得出碱金属原子吸附在黑磷表面最稳定的吸附位置均是空(H)位,并且随着碱金属原子吸附浓度的增大,黑磷的带隙会逐渐减小。对于单层和双层的黑磷,碱金属吸附后的体系仍是直接带隙半导体,其中钾原子和铷原子对单层、双层黑磷能带结构的调控效果几乎是一样的。接着研究钾原子吸附叁层黑磷的情形,结果表明随着钾原子吸附浓度的增加,黑磷的带隙会不断减小,直至为0,体系的能带将发生交错,使得黑磷由半导体向半金属过渡。研究结果表明,碱金属原子和黑磷表面由于电荷转移而产生的局部电场,调控了黑磷的能带结构。(2)研究氮掺杂石墨炔(C_(22)N_4)材料的储锂性能。首先在单层石墨炔的基础上,搭建了不同的堆垛结构,并比较彼此间的能量差异,找到最稳定的堆垛方式;接着研究了锂原子在单层石墨炔中不同的吸附位置,比较不同位置处的吸附能;最后在最稳定体相结构的基础上,研究其最大储锂容量。研究结果发现:石墨炔不同的堆垛模式中,AA堆垛比AB堆垛的体系能量要高7.45 meV/atom,ABC堆垛比AB堆垛的体系能量略低1.4 meV/atom。由于AB堆垛和ABC堆垛的能量相差很小,同时又考虑到体系的计算量,我们采用AB堆垛这一结构。在单层石墨炔中,锂原子倾向与氮原子成键,此时的吸附能是-1.776 eV,吸附最为稳定。在AB堆垛石墨炔吸附锂原子的过程中,我们发现锂原子会优先和相邻两层中的氮原子成键;当吸附第4个锂原子时,体系中的锂均与上下两层的氮原子相连成键,有着相同的取向。随着吸附锂原子个数的增加,吸附至第7个锂原子时,锂依然会和上下两层的两个氮原子成键,不过这时的成键方向有所变化。最终,我们的计算结果显示AB堆垛石墨炔的储锂最大容量为586.29 mAhg~(-1),与实验值相吻合。(本文来源于《上海师范大学》期刊2019-04-01）
王君雅,羊莹,宁平[5]（2018）在《碱金属硝酸盐对促进LDH基材料吸附CO_2性能的影响》一文中研究指出为进一步提高LDH基材料的CO_2吸附性能以及吸-脱循环稳定性能,采用浸渍法将碱金属硝酸盐负载在LDH基材料上,分别探究了Mg/Al比、合成pH、碱金属硝酸盐种类和负载量等对其CO_2吸附性能的影响。结果表明,当LDH中Mg/Al比例为20,合成pH为10,负载30%Li0.3Na0.18K0.52NO3后,在最佳煅烧温度500℃,最佳吸附温度260℃的条件下,其CO_2吸附量最大可达到4.64 mmol·g-1。另外,该材料在经历了10个吸-脱附循环过程后,表现出较好的循环稳定性能。通过分析可知,碱金属硝酸盐没有参与CO_2吸附反应,碱金属硝酸盐的负载对LDH的CO_2吸附性能有极大地促进作用。(本文来源于《环境工程学报》期刊2018年12期）
李强,李晴,吕扬,王焕,秦玉才[6]（2018）在《碱金属改性g-C_3N_4及其对氮气吸附影响的理论研究》一文中研究指出研究了碱金属改性对g-C_3N_4光催化剂的影响,利用密度泛函理论从几何和电子结构的角度阐述了不同碱金属改性对提高光催化活性的微观机理。结果表明,Li、Na、K、Rb原子随着核外电子层数的增加,碱金属和g-C_3N_4的结合能越来越弱,对g-C_3N_4结构的影响也越来越弱。电子结构分析可知,Li、Na、K原子对g-C_3N_4具有活化作用,Rb原子对g-C_3N_4表面有钝化作用。同时模拟了N_2分子在M-g-C_3N_4(M=Li、Na、K、Rb)上的吸附,理解N_2分子与碱金属之间的作用机理,通过分析N_2吸附的吸附能、结构参数和电子特性,发现Li、Na原子对N_2吸附的影响更大,N_2的N—N键长伸长,K和Rb原子对N_2基本没有作用。碱金属改性g-C_3N_4比纯g-C_3N_4更有利于N_2分子的吸附,但是随着碱金属原子半径的增加,吸附能力越来越弱,电子的转移也越来越少,即活化N_2分子的能力按照Li、Na、K、Rb的顺序降低。(本文来源于《辽宁石油化工大学学报》期刊2018年06期）
谭心,陈路华,刘尧尧,刘志鑫,未雪原[7]（2018）在《碱金属原子吸附在双空位缺陷石墨烯表面的第一性原理研究》一文中研究指出采用了基于密度泛函(DFT)的第一性原理方法进行了计算,研究了双空位缺陷(DV)的存在对碱金属原子吸附在石墨烯表面的性质的影响以及碱金属原子在缺陷石墨烯表面的吸附迁移行为。与本征石墨烯相比,DV缺陷石墨烯表面更容易吸附碱金属原子,且碱金属原子位于DV缺陷正上方时吸附更加稳定;电荷密度分布和Bader电荷计算表明,碱金属元素与缺陷石墨烯的结合方式表现出离子性,电荷由碱金属原子向石墨烯转移;迁移计算的结果表明DV缺陷的存在不利于碱金属原子在石墨烯表面的迁移。(本文来源于《功能材料》期刊2018年10期）
谭心,李璇,于长永,刘学杰,孙士阳[8]（2018）在《碱金属在磷烯表面吸附和迁移行为的第一性原理研究》一文中研究指出利用基于密度泛函理论的平面波赝势方法研究了碱金属(Li、Na、K)-磷烯体系,分析了体系的吸附性质、电学性质和迁移行为.结果表明:碱金属在磷烯表面的最稳定吸附位都是H位.吸附过程中电荷由碱金属原子转移到磷烯,碱金属-磷烯体系表现出一定的离子性.碱金属-磷烯体系的吸附能从大到小为ΔE_(Li-磷烯)ΔE_(K-磷烯)ΔE_(Na-磷烯).Li→Na→K,随着原子序数的递增,体系的离子性逐渐增强;碱金属原子越来越容易在磷烯表面迁移.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2018年03期）
黄桃花,郭纪源,孙晨立,陈雷[9]（2018）在《锑烯表面碱金属原子吸附和扩散行为研究》一文中研究指出锑烯是一种新兴的具有多种新奇特性的二维材料。本文基于密度泛函理论的第一性原理方法,主要研究了Li、Na、K原子在锑烯表面的吸附和扩散行为。结果显示,Li、Na、K原子在锑烯表面吸附时,具有较大的吸附能,分别为-2.36 e V,-1.84 e V和-1.60 e V。通过引入垂直于衬底指向吸附原子的外电场,发现它们的吸附能和转移电荷都随着外加电场的增加而增加,其中对K原子的吸附能和转移电荷影响最显着。采用Climbing Image-Nudged Elastic Band(CI-NEB)的方法研究得出Li、Na和K在锑烯表面的扩散行为都具有较小的扩散势垒,其中Li为0.09e V,Na为0.08 e V,而K仅有0.04 e V,这有利于碱金属原子在锑烯表面的扩散。研究结果为进一步了解锑烯的性质和应用推广提供了基础理论支持。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2018年03期）
刘晓敏,谢林华,豆义波,李建荣[10]（2017）在《碱金属基金属有机框架材料的制备与吸附性能研究》一文中研究指出相比传统的多孔材料,金属有机框架材料具有结构易设计、孔性可调等特点受到广泛关注。具有合适孔尺寸和/或特殊孔表面功能性的金属有机框架材料在气体吸附和分离上具有极大的应用潜力。目前已有的金属有机框架材料多数基于过渡金属离子。近年来,一些研究显示基于碱金属或碱土金属离子的金属有机框架材料具有独特的吸附性质。我们通过碱金属盐和一些简单的有机配体合成系列有机框架化合物,其中部分具有超微孔结构,并在常温常压下表现出对CO_2良好的选择性吸附性能。(本文来源于《中国化学会第八届全国配位化学会议论文集-论文》期刊2017-07-19）
碱金属吸附论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
高岭土在高温下对碱金属和重金属具有吸附能力,可以解决煤、生物质和垃圾等在燃烧、气化等过程中产生的结渣、积灰、腐蚀以及重金属和超细颗粒物排放等问题。国内外学者已对此进行了长期研究,但仍存在相关的难度和问题,因此本文从高岭土高温结构特征、研究方法、高温吸附机理、高温吸附技术应用效果以及高岭土改性等5个方面介绍了相关重要成果,并结合前人研究成果和作者自身的研究经验,提出了本领域研究的展望。指出缺乏简便而准确的金属蒸气定量发生装置和在线检测装置严重阻碍了高岭土高温吸附的试验研究,亟待开发出对应的新方法或新设备;高岭土高温吸附的同时其结构因为高温也在发生畸变,掌握其中的关联是理解高温吸附行为的关键之一;烟气组分对吸附的影响研究仍不充分,因此目前无法形成复杂烟气组分下的高岭土高温吸附行为规律和数学描述;技术应用过程中,高岭土添加量较大(通常大于3%),可能对燃烧或气化工艺产生不良影响,抑制了其工业应用;高岭土改性是提升吸附效率、降低高岭土用量的有效方法,改性工艺仍有待深入研究,但因为吸附后高岭土难以分离回收和循环再生,改性成本必须低。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
碱金属吸附论文参考文献
[1].梁席民.掺杂碱金属原子（Li，Na，K）的B_(12)N_(12)团簇对CO_2吸附作用的第一性原理研究[D].西北大学.2019
[2].程运,王昕晔,吕文婷,黄亚继,谢浩.高岭土高温吸附重金属和碱金属的研究进展[J].化工进展.2019
[3].潘小丽.碱金属离子在蒙脱石表面吸附的离子特异性[D].西南大学.2019
[4].葛迅.黑磷和石墨炔吸附碱金属原子的第一性原理研究[D].上海师范大学.2019
[5].王君雅,羊莹,宁平.碱金属硝酸盐对促进LDH基材料吸附CO_2性能的影响[J].环境工程学报.2018
[6].李强,李晴,吕扬,王焕,秦玉才.碱金属改性g-C_3N_4及其对氮气吸附影响的理论研究[J].辽宁石油化工大学学报.2018
[7].谭心,陈路华,刘尧尧,刘志鑫,未雪原.碱金属原子吸附在双空位缺陷石墨烯表面的第一性原理研究[J].功能材料.2018
[8].谭心,李璇,于长永,刘学杰,孙士阳.碱金属在磷烯表面吸附和迁移行为的第一性原理研究[J].原子与分子物理学报.2018
[9].黄桃花,郭纪源,孙晨立,陈雷.锑烯表面碱金属原子吸附和扩散行为研究[J].人工晶体学报.2018
[10].刘晓敏,谢林华,豆义波,李建荣.碱金属基金属有机框架材料的制备与吸附性能研究[C].中国化学会第八届全国配位化学会议论文集-论文.2017
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