Effect of flue gas components on the removal of cadmium pollutants by transition metal-modified activated carbon: Density functional theory and thermodynamic study

烟气 化学 吸附 密度泛函理论 活性炭 金属 碳纤维 无机化学 选择性 过渡金属 催化作用 有机化学 计算化学 材料科学 复合材料 复合数
作者
Xin-yue Zhou,Jia-le Zhou,Rong Guo,Yin-jie Liu,Yifei Yu,Bing Zhang,Yang‐wen Wu,Li Zhao,Qiang Lü
出处
期刊:Fuel [Elsevier]
卷期号:343: 128011-128011 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2023.128011
摘要

Removal of cadmium (Cd) pollutants from waste incineration (MSW) flue gas by modified activated carbon (AC) is of great potential, yet the influence of flue gas composition on their interaction mechanism is still unclear. Thus, density functional theory and thermodynamic analyses were combined to explore the effects of typical flue gas compositions (O2, HCl, NO, SO2, CO2, and H2O) on Cd species capture over the Fe/AC and Mn/AC surfaces. All flue gas compositions inhibit the adsorption of Cd species, wherein their inhibitory effects are mainly divided into two categories, i.e., one with moderate inhibition (HCl, CO2, and H2O), and the other with significant inhibition (O2, NO, and SO2). For the first category, HCl forms new active sites after adsorption on the surface, while CO2 and H2O have weak competitiveness with Cd species, resulting in mild inhibitory effects. Nevertheless, O atoms of O2/SO2 and N atoms of NO are highly effortless to bond with Fe/Mn atoms, and strongly exclude the Cd adsorption on the active sites, greatly weakening their binding strength. According to thermodynamic analysis, the fixation of Cd species by Fe/AC and Mn/AC spontaneously proceeds with the interference of flue gas components, while the selectivity to Cd species decreases with the increased temperature. In summary, it is instrumental to adjust the operating parameters and AC injection location to attenuate the negative effects of O2, SO2, NO, and high temperature on Cd capture by Fe/AC and Mn/AC.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
2秒前
2秒前
lilei完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
4秒前
科研懒狗发布了新的文献求助10
4秒前
rudjs完成签到,获得积分10
5秒前
阿甘完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
鸡鸡bong完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
yoonkk发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
zbylaosiji发布了新的文献求助30
7秒前
lisa发布了新的文献求助10
7秒前
练得身形似鹤形完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
摘摘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
ww4566完成签到,获得积分10
8秒前
xiuxiu_27完成签到 ,获得积分10
10秒前
鸡鸡bong发布了新的文献求助10
10秒前
李春霞发布了新的文献求助10
11秒前
Soledad完成签到 ,获得积分10
11秒前
李大龙发布了新的文献求助10
11秒前
zhouxy发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
潘越发布了新的文献求助10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
chaos完成签到 ,获得积分10
13秒前
李哈哈发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
YL发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 2000
中国脑卒中防治报告 1000
Variants in Economic Theory 1000
Global Ingredients & Formulations Guide 2014, Hardcover 1000
Research for Social Workers 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5826394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6015346
关于积分的说明 15569531
捐赠科研通 4946656
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2664923
邀请新用户注册赠送积分活动 1610763
关于科研通互助平台的介绍 1565679