迪美唑在光催化剂TiO2表面吸附特征及降解机理的理论研究

摘要

本文采用密度泛函理论研究了迪美唑在锐钛矿TiO2(101)和(001)晶面的吸附和降解反应机理,分别研究了真空和中性水溶剂条件下,迪美唑在锐钛矿表面吸附的稳定性特征,理论优化了最稳定的吸附构型.研究发现在两种条件下,迪美唑均能吸附在TiO2表面,吸附过程产生的氢键能增强吸附结构的稳定性,稳定的吸附构型使得迪美唑的C–N键变长,有利于发生开环降解反应.本文还研究了迪美唑在锐钛矿TiO2两个晶面上的开环降解反应机理.研究发现,在TiO2(101)晶面迪美唑开环降解所需反应活化能较高,很难发生,而在(001)晶面迪美唑开环可在热反应条件下进行.在水溶剂条件下,迪美唑在锐钛矿TiO2晶面上的降解反应活化能有所降低,可见溶剂条件能促进降解反应的进行.