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随着人们环境保护意识的不断增强,二噁英作为一种对环境污染极其严重的有机污染物越来越引起人们的高度重视。二噁英在工业生产、日常生活中随处都可以产生,而且它的污染性很强,持续时间很久,毒害性很高,对环境和动植物的破坏性非常强。如何减少二噁英的生成、有效吸附已经生成的二噁英将它的污染性控制在尽可能小的范围内成为科研的热点之一。碳纳米管自从90年代被发现以来,由于其自身的结构特点,被广泛应用于诸多领域。既然碳纳米管用途广泛,那这种新型材料能否用来吸附二噁英呢?2001年,R.Q.Long等在JACS上发表文章,报道了他们用TPD(temperature-programmed desorption)方法研究碳纳米管与二噁英体系,发现碳纳米管与二噁英之间的相互作用强于活性炭与二噁英间的相互作用;认为碳纳米管是吸附二噁英的一种非常有效的材料,但二噁英与碳纳米管相互作用的大小和本质并不清楚。本论文基于R.Q.Long等的实验研究工作,运用量子化学方法,对二噁英与碳纳米管相互作用不同取向进行了研究,构建了PA、PB、TA和TB四种模型,对模型进行了全自由度几何结构优化,并对部分体系进行了能量的分解。全部研究工作使用密度泛函PBE方法,在DZP基组水平下计算完成。全部研究工作分为两个部分:第一部分是通过理论计算选择合适的碳纳米管模型与二噁英分子;第二部分是对碳纳米管与二噁英分子间相互作用进行系统的研究和分析。计算结果表明碳纳米管与二噁英分子间的相互作用以PB构型更稳定,其相互作用能为-14.66kcal/mol,大于水分子间氢键键能的3倍,作用距离为3.46(?)。其中,轨道相互作用占了相互作用能(△EInt)的35.85%,静电相互作用占了相互作用能(△EInt)的64.15%。通过ETS方法揭示了这种相互作用的本质——静电相互作用和轨道相互作用共同作用的结果。本论文拟通过量子化学的理论研究,为实验工作者提供有用的参考信息,为相关材料的研究与开发提供理论依据。