HONO在γ-Al2O3(110)表面非均相氧化SO2机理的第一性原理研究

摘要

为研究亚硝酸(HONO)在γ-Al2O3(110)表面非均相氧化SO2的机理,基于密度泛函理论(density functional theory,DFT)的第一性原理计算了 SO2和HONO在γ-Al2O3(110)表面的吸附机制和氧化机制.结果表明,SO2以分子的形式吸附在完整或缺陷的γ-Al2O3(110)表面,而HONO仅在完整表面上以分子的形式存在.表面氧缺陷的存在不仅会增强SO2和HONO的吸附强度,而且能诱导HONO在含氧缺陷表面的分解(HONO→NO+·OH).通过局域态密度(partial density of states,PDOS)和Mulliken电荷布局分析表明,HONO的分解遵循Haber-Weiss机制.当SO2和HONO共同吸附在氧缺陷表面时,HONO分解产生·OH,氧化SO2形成HOSO2团簇分子.该研究不仅有助于理解HONO在矿物氧化物表面氧化SO2的作用,而且为解释大气硫酸盐气溶胶的形成提供了理论依据.