Fe2O3表面SO2吸附及SO3催化生成的密度泛函分析
【摘要】 燃煤电厂排放了大量SO2和少量SO3，SO3的产生不仅危害环境，且不利于电厂的安全运行，飞灰和锅炉壁面中的Fe2O3对SO3生成有显著催化作用，而目前对Fe2O3催化生成SO3的路径研究和机理揭示还不够深入。建立了α-Fe2O3(001)表面，利用密度泛函分析方法，对SO2和O2在α-Fe2O3(001)表面的吸附方式进行研究，得到SO2的稳定吸附构型和O2在Fe2O3表面的解离方式，利用过渡态搜索方法研究了α-Fe2O3表面催化生成SO3的反应路径和反应能垒，并对比了气相反应生成SO3的反应能垒。结果表明，SO2最稳定的吸附方式是SO2中的O原子和S原子吸附在α-Fe2O3晶体上的Fe原子上方，S原子不易在α-Fe2O3表面的晶格氧上方吸附;O2在α-Fe2O3表面的吸附能大于SO2的最大吸附能，表明O2更易在α-Fe2O3表面吸附;O2极易在表面有氧空位的Fe2O3晶体上发生解离并生成O原子，说明有氧空位存在的α-Fe2O3更易促进O2的解离和表面吸附氧的产生
