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是说化学吸附很难发生，在表面的吸附研究所得出的研究结论是在表面的吸附更加趋向于吸附。华北电力大学本科毕业设计论文第四章结论在关于在表面的吸附行为研究中，我们所研究的是分子吸附在原子顶位这种吸附方式。重点研究了面面面三个面，其中在每个面的研究中分子吸附在原子顶位的吸附也可出现三种情况。通过数据分析得出不同表面上分子在原子顶位的吸附中最可能的发生的方式。结论如下各表面对具有较强的吸附能力，其吸附方式为化学吸附。对不同表面而言，在面上的吸附更趋向于吸附在面上的吸附更趋向于吸附在面上的吸附更趋向于吸附。综合比较表明，在表面的吸附更加趋近于这种吸附方式。华北电力大学本科毕业设计论文参考文献干琴芳，倪碧莲，李奕，丁开宁，章永凡分子在表面上的吸附构型与电子结构物理化学学报，章永凡，丁开宁，林伟，李俊篯弛豫表面构型与电子结构第性原理研究物理学报,李奕，胡建明，丁开宁，陈文凯，李俊篯表面吸附的密度泛函研究结构化学,马林转，宁平低浓度转变成硫磺的脱硫技术资源开发与市场,王树森，凌爱莲，王世忠，吴旭红还原为元素硫的条件研究北京工业大学学报,赵永和，刘丽杰，张昕催化还原法转化二氧化硫生成硫的研究进展天中学刊,郝吉明，陆永琪中国燃煤电厂烟气脱硫技术现状及经济分析国家电力环境保护学术研讨会论文集北京,王广建，秦永宁，马智，胡大为，齐晓周过渡金属氧化物催化还原反应的机理天津大学学报,江德恩，赵璧英，谢有畅对吸附性能的研究化学通报高等学校化学学报章日光，郑华艳，王宝俊，李忠和在表面吸附特性及共吸附的理论研究高等学校化学学报,华北电力大学本科毕业设计论文致谢本次毕业设计已经接近尾声，通过这段时间的忙碌，收获了许多。学到了不仅仅是所研究的内容和结论，更重要的是研究的方法和过程。此次研究研究过程中，我们的论文指导老师丁海民老师给予了我许多的帮助和指导，首先应该感谢丁老师的尽职尽责和丝不苟。在毕业设计的过程中丁老师每周都查看我们的工作，对我们不会的和做的不到位的地方总是耐心的讲解和指导，时刻教诲我们要细心严谨。这种态度在今后的学习和工作中都是十分必要的。谢谢丁老师您的教诲，我将会受用生。在本课题的研究过程中，参阅了许多图书馆中的论文及资料，感谢这些论文及资料的作者，感谢学校图书馆为我们提供如此丰富的资料。从研究开始进入课题到论文的顺利完成，师长同学朋友给了我许多无私的帮助，在这里我想对你们说声感谢。最后感谢华北电力大学在这四年以来对我们的栽培和教导，您教会了我们不仅仅是知识，更重要的是学习的方法，这些将伴随我们今后的工作和生活，是我们生命中最宝贵的东西。毕业设计论文院系机械工程系专业班级机械制造专业班学生姓名颜艳东指导教师丁海民二二年六月题目在表面的吸附行为研究华北电力大学本科毕业设计论文在表面的吸附行为研究摘要本文基于第性原理的方法，利用模块模拟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目录摘要目录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