多孔BN选择性去除燃油中硫化合物的密度泛函理论研究

选择性去除燃油中的硫化物对环境和人类健康具有重要意义.采用基于密度泛函理论(DFT)和含色散矫正的密度泛函理论(D-DFT)的方法,研究了多孔氮化硼(p-BN)及其空位缺陷对燃油中噻吩类硫化物及非硫化物的吸附行为及吸附选择性.结果表明:B—N极性键与硫化物极性分子之间的分子间力使p-BN能选择性去除燃油中的二苯并噻吩(DBT);引入N、B空位缺陷后,缺陷能级与S原子形成化学相互作用并伴随电荷转移,进一步增强了p-BN对硫化物的吸附.通过对N、B空位缺陷形成能的计算,预测了合成含VN、VB的p-BN所需的化学条件:在富硼条件下,采用B2H4作为B源比采用B、α-B12和BH3等更有利于VN的形成;而在富氮环境下采用N2H4作为N源比采用N2、NH3等更有利于VB形成.为实验上有目的地合成高效吸附脱硫材料提供理论依据.