基于密度泛函理论研究了燃煤飞灰中未燃尽碳（unburned carbon,UBC）组分对气态单质砷As及其氧化物AsO、AsO2和As2O3的作用机理。结果表明,单质砷优先吸附于碳桥位,吸附能在（-5.95）-（-5.88）eV。AsO分子中的砷、氧原子分别与碳原子成键时,吸附构型最稳定,吸附能最低为-7.87eV。当AsO2在未燃尽碳表面解离形成一个AsO和表面活性氧时,体系最稳定,吸附能为-10.65eV。当三角双锥As2O3分子以两个氧原子首先碰撞未燃尽碳表面时,将解离形成AsO和AsO2小分子,并分别与表面碳成键,此时体系吸附能相较于未解离情形而言显著降低,达到-10.64eV。飞灰未燃尽碳与AsO或AsO2小分子的结合较紧密,局部倾向于形成特殊的五元环结构。毒性最强的三价态砷As2O3,相较于As、AsO和AsO2而言,化学性质稳定,不易发生吸附。将其催化裂解为AsO、AsO2小分子,有望成为可行的燃煤电厂烟气砷污染控制措施。

1 计算模型与方法
1.1 模型构建
1.2 计算方法
2 结果与讨论
2.1 单质砷及其氧化物
2.2 单质砷及其氧化物在未燃尽碳表面的吸附
2.3 电子结构
3 结 论