V2CO2MXene从CO2/N2混合气体中选择性吸附CO2的第一性原理计算

作者：于恒懿; 王军凯^*; 黄珍霞; 孟浩; 于书敏; 李韬

来源：原子与分子物理学报, 2023, 40(06): 47-52.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2023.061006

• V2CTX MXene
• 第一性原理计算
• 燃烧后气体
• CO2选择性吸附

二氧化碳作为温室气体中最重要的组成部分，其含量的变化将直接影响全球气候变化，在燃烧后气体中选择性捕获CO2,对减缓因CO2浓度过高引发的环境问题具有十分重要的意义.本文采用第一性原理计算的方法，研究了V2CO2 MXene材料对CO2的选择性吸附性能.首先研究了不同官能团V2CTX MXene材料的结构和性质，发现V2CO2具有良好的稳定性.后研究了V2CO2对CO2的吸附行为，结果表明，当CO2被水平吸附时，V2CO2对CO2气体分子的吸附能力较强且均满足在高性能吸附剂表面吸附CO2的理想值(-0.42 eV-0.82 eV),可以适用于探测/捕获CO2气体分子.此外，进一步研究了相同条件下V2CO2对N2气体分子的吸附行为，结果表明V2CO2对N2分子的吸附很弱.因此V2CO2可以选择性地从CO2/N2混合气体中吸附CO2,有望成为在燃烧后气体中选择性吸附CO2的候选材料.

• 单位
  河南理工大学; 化学化工学院