和多醇基物质 (PFAS) 在Ni上的吸附:DFT调查
Mohamed S Mohamed1, Brian P Chaplin2, Ahmed A Abokifa1
1Department of Civil, Materials, and Environmental Engineering, University of Illinois Chicago, USA.
Chemosphere
|April 10, 2024
概括
(Ni) 是一个有前途的电催化剂,用于从污染水中去除和多基物质 (PFAS). DFT的计算表明,PFAS在Ni表面的吸附在能量上是有利的,由功能组驱动.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 和多基基物质 (PFAS) 是持久的环境污染物.
- 电催化方法为PFAS修复提供了一个有希望的方法.
- (Ni) 是各种化学过程中广泛研究的电催化剂.
研究的目的:
- 通过初始计算,研究不同PFAS分子在Ni表面的吸附特性.
- 阐明控制PFAS在Ni上吸附的电荷转移机制.
- 评估表面方面,链条长度,功能组,溶解,预吸附和表面缺陷对PFAS吸附的影响.
主要方法:
- 使用分散校正密度函数理论 (DFT) 的计算.
- 在Ni (001), (110) 和 (111) 方面对PFAS吸附的系统调查.
- 对 perfluorooctanesulfonic 酸 (PFOS), perfluorooctanoic 酸 (PFOA), perfluorobutanesulfonic 酸 (PFBS) 和 perfluorobutanoic 酸 (PFBA) 的吸附的比较.
主要成果:
- 发现PFAS在Ni表面上的吸附在能量方面是有利的.
- 吸附主要是由PFAS分子的功能组驱动的.
- 预吸附的和溶解效应降低了吸附外热性.
- 表面空隙缺陷对吸附稳定性表现出不同的影响.
结论:
- 作为PFAS吸附和随后的破坏的电催化剂具有显著的潜力.
- 优化Ni表面面和控制表面缺陷可以提高PFAS吸附稳定性.
- 这项研究为PFAS修复的电催化机制提供了基本的见解.


