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摘要
本文采用电弧熔炼法制备具有单一C14Laves相结构的TixZr1-xMnFe(x=0、0.25，摩尔分数)吸气合金，在660～700℃下用自制的简易Sieverts型恒容设备对ZrMnFe进行CO2气体吸附反应测试，研究其吸附性能及其吸附CO2气体的行为。结果表明：随温度升高，CO2吸附量先增大后减小，在680℃时的最大吸附量为3.869mmol/g，此时吸附性能最好。进行Ti掺杂获得TixZr1-xMnFe吸气合金后，吸附量较掺杂前提升19.2%，但前8h的吸附速率从0.301mmol/(g·h)降低到0.119mmol/(g·h)。结合第一性原理对吸附机理进行研究，通过吸附能比较得出最佳吸附位置为ZrMnFe(110)表面水平取向的空位，吸附能为5.531eV。对态密度进行研究发现，ZrMnFe(110)表面和CO2气体分子之间的相互作用主要由O的2s轨道和Zr原子的4p、4d轨道的杂化导致。
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