理解二氧化碳在SrO及其羟基化变体Sr(OH)2·nH2O（n = 0, 1, 8）表面的吸附现象

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Understanding CO2 adsorption on the surfaces of SrO and its hydroxylated variants Sr(OH)2·nH2O (n = 0, 1, 8)

SrO及其水合物表面通过电子转移形成碳酸/碳酸氢盐，不同晶面的CO2吸附取向和键特性存在显著差异。研究显示适量水分可增强CO2吸附而过量水分则抑制吸附。

　　

氧化锶（SrO）是一种有前景的材料，可以通过可逆的碳化和煅烧循环来捕获二氧化碳（CO?）。在这一过程中，SrO与CO?反应生成SrCO?，并可通过煅烧再生。在潮湿环境中，SrO会与水反应生成氢氧化锶及其水合物（Sr(OH)?·nH?O）。本研究采用密度泛函理论，探讨了CO?在这些晶体表面的吸附机制，包括SrO、Sr(OH)?、Sr(OH)?·1H?O和Sr(OH)?·8H?O。研究发现，CO?与这些表面的相互作用通过电子转移导致碳酸盐/碳酸氢盐的形成，且CO?在SrO表面与其羟基化表面上的取向和键特性存在显著差异。为了研究湿度对CO?吸附的影响，还研究了H?O在这些稳定表面上的吸附情况。结果表明，H?O与SrO（100）表面反应生成羟基（OH）；而与Sr(OH)?·nH?O（n = 0, 1, 8）表面则以氢键结合。适量的H?O可以增强CO?的吸附能力，而过量的H?O则会降低CO?的吸附效果。