11547.金屬氧化物催化氮氧化物的計算機模擬研究

1、答辯委員會主席：昱明、江答辯委員會成員：昌邀鏖塞挺趔I笠民王堂丕溫州醫(yī)科大學碩士學位論文中文摘要金屬氧化物催化氮氧化物的計算機模擬研究目的和意義隨著社會在不斷進步中，人們對物質生活的不斷追求，汽車產業(yè)隨之而迅猛地發(fā)展。汽車排放的尾氣污染物大概有100多種，其中最主要污染物有CO，CH，NO。，S02，硫氫化合物，固體顆粒物等。其中NO、對我們的生活造成了巨大危害。例如，影響人類健康，光化學煙霧對呼吸器官有強烈的刺激和致癌作用；影響植物的

2、生長，酸雨破壞植物系統(tǒng)的營養(yǎng)循環(huán)；影響全球氣候變化，破壞臭氧的循環(huán)，減少臭氧層厚度，引發(fā)溫室效應。尋找高效清除NO。的方法十分迫切。其中，以催化凈化的方法最為環(huán)保。長期以來，被公認為最有效的凈化汽車尾氣的催化劑是以貴金屬為主要活性組分的催化劑。然而貴金屬資源緊缺、價格昂貴，提煉困難。且貴金屬催化劑在熱穩(wěn)定性方面并不占有優(yōu)勢，是因為其易高溫燒結和揮發(fā)。人們一直在尋找具有高凈化效率的催化劑。金屬氧化物相比貴金屬，其價格低廉，資源豐富，提煉簡

3、單，組成靈活多變。同時在其催化性能上，可以進行調節(jié)。人們對其晶體結構、電磁性、表面性能與催化活性等進行了大量研究，為了尋找更適合的催化劑。目前對金屬氧化物催化劑用于NOx催化凈化的計算機模擬研究并不多。本論文通過計算機模擬Ti02，Z她，A1203的晶體結構和性質，理論上為汽車尾氣中氮氧化物(NO。)催化凈化的實用催化劑的尋找、改良提供了一些科學理論依據(jù)。理論與技術支持隨著計算機軟、硬件的技術的不斷提高，分子模擬技術己逐步成為材料科學研

4、究中的重要手段。它被廣泛應用于計算化學，生物學，材料科學等領域。其研究的對象可以小至單個化學分子，大至復雜生物體系或材料體系。運用分子模擬技術對金屬氧化物進行模擬分析，有助于在微觀層次認識其機理，對實際設計起到指導作用。從而，在實際運用中可以縮短實驗周期、提高效率、節(jié)約成本。發(fā)展至今天，基于DFT框架下的第一性原理方法在晶體模型結構分析研究中得到廣泛的運用。本論文就是在密度泛函理論框架下的第一性原理平面波贗勢法來完成計算的，采取的計算軟