本征及摻雜石墨烯對(duì)2,3,7,8-四氯二苯并呋喃吸附機(jī)理的計(jì)算模擬研究

王 群 , 宋小東 , 林小龍 , 劉 佳 , 曾巧玲 , 孫玉希

(1. 綿陽(yáng)師范學(xué)院 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 綿陽(yáng) 621006 ; 2. 綿陽(yáng)師范學(xué)院 光致功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 綿陽(yáng) 621006；3. 山東省曲阜師范大學(xué) 生命有機(jī)分析重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 曲阜 273165； 4. 北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100048)

1 引 言

二噁英是一類(lèi)劇毒有機(jī)污染物, 它是多氯代二苯并-對(duì)-二噁英 (PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)的統(tǒng)稱(chēng). 二噁英物質(zhì)可以使人致癌, 引發(fā)嚴(yán)重的發(fā)育問(wèn)題, 損害免疫系統(tǒng), 并干擾荷爾蒙系統(tǒng), 嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的健康[1, 2]. 在二噁英家族中, 2,3,7,8 -四氯二苯并呋喃(2,3,7,8-TCDF)是最常見(jiàn)的有毒物質(zhì)之一, 由兩個(gè)苯環(huán)和一個(gè)呋喃氧原子組成, 苯環(huán)周?chē)兴膫€(gè)氯原子. 在生活垃圾, 工業(yè)垃圾及醫(yī)療廢棄物的焚燒過(guò)程中均可形成TCDF二噁英污染物[3, 4]. 由于二噁英對(duì)人體和環(huán)境具有很高的毒性, 因此開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單有效的方法來(lái)檢測(cè)和去除二噁英是相當(dāng)有必要的. 近年來(lái), 對(duì)二噁英類(lèi)有毒物質(zhì)處理的方法主要有吸附法[5], 光降解法[6], 生物分解法[7]及化學(xué)分解法[8]等. 其中吸附法以效率高, 工藝簡(jiǎn)單, 操作方便, 成本低等優(yōu)點(diǎn)受到了廣大研究者的關(guān)注. 目前吸附材料主要有新型的碳納米材料, 比如: 碳納米管[9], 石墨烯[10]等.

石墨烯是sp2雜化的一種二維碳納米材料, 由于其良好的電學(xué), 光學(xué), 磁學(xué)特性及巨大的比表面積, 在氣體傳感器, 電子器件, 藥物運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景[11]. 大量研究表明石墨烯可被用于多種分子的高靈敏傳感器[12, 13]. 然而, 文獻(xiàn)表明, 吸附劑與石……