CO可以用来合成多种有机化工产品，另一方面不少工业排放气中含有CO，对环境构成了严重威胁，因此分离和净化CO具有重要的意义。变压吸附法在该分离工艺上受到普遍重视，实现该技术的关键是开发研制出高效的CO吸附剂。目前，CO吸附剂的开发大都集中在以Cu（Ⅰ）为活性组分负载到载体上，这样的吸附剂主要有载铜沸石分子筛、载铜活性炭和含铜活性氧化铝、氧化硅等。但目前的报道主要集中在过程研究上，很少深入探讨其吸附机理。为此本文应用分子模拟和实验方法以活性炭为载体探讨Cu（Ⅰ）活性组分络合吸附CO的作用机理。 本文的计算采用密度泛函理论中的B3LYP方法，对体系中的Cu和Cl原子使用LanL2DZ相对论有效核势基组，对C、H、O、N使用6-31G（d）极化基组。分别用C₁₂H₁₂、C₁₃H₉、C₁₆H₁₀、C₂₀H₁₂、C₂₃H₁₃、C₂₆H₁₄、C₃₀H₁₆原子簇模型来模拟不同吸附位的活性炭表面。在探讨了CuCl在活性炭载体表面的负载和单层分散过程，并分析了CuCl与CO的络合反应机理的基础上，研究了活性炭载体上CuCl对CO的络合吸附机理。此外，还分别计算了活性炭对CO和N₂的物理吸附作用，比较了活性炭在载铜前后对CO和N₂的吸附性能的变化。 通过模拟计算得出载铜活性炭吸附CO的机理为：CuCl在活性炭载体表面形成单层分散，优先附着在活性炭表面的顶位和桥位上。CuCl在活性炭上的吸附能在76.84～80.79KJ／mol之间。CuCl对CO的吸附作用和CuCl与CO的络合反应，其本质是一样的，都是Cu（Ⅰ）与CO分子进行冗络合，形成Cu—C键的过程。但是由于在活性炭表面存在较大的空间位阻，轨道不能充分重叠，使得吸附体系中的Cu—C键比羰基络合物中的Cu—C键要弱一些。单个CuCl吸附CO时的吸附能最大，为60.72～61.15 KJ／mol；当多个CuCl同时吸附CO，由于吸附质分子之间的相互干扰，造成吸附能的降低。实验测得的等量吸附热也是在开始吸附时最大，为52.6KJ／mol，并随着吸附量的增加而逐渐减小。一个CuCl至多可以吸附一个到两个CO分子，且吸附一个CO分子比吸附两个CO分子更稳定。用红外光谱表征也发现，在低压条件下，CO的吸附形态为Cu⁺（C-O）；高于南京工业大学硕士学位论文常压时，部分cu+（C一）转变为Cu+（C一0）2;压力再增大，Cu+（C一O）:也没有转变成Cu+（C刃）3，与模拟结果一致。 CO和NZ在活性炭上的吸附为物理吸附过程，CO以碳端垂直吸附在活性炭表面的洞位上，吸附能为9.巧KJ/mol（文献值为12^巧KJ/mol）;NZ平行吸附在活性炭表面的洞位上，吸附能为n.33KJ/mol（文献值为13²0KJ/mol）。两者的吸附能很接近，因此活性炭本身无法将这两种气体分离开。在活性炭上负载CuCI后，吸附的性质发生改变，CuCI以高达76.84一80.79KJ/mol的吸附能牢固地附着并分散在活性炭载体表面，一方面CuCI与CO发生二络合，络合吸附的吸附能在50⁶0KJ/mol之间，远大于活性炭对CO和NZ的物理吸附能，另一方面CuCI的单层分散阻碍了N:在活性炭上的吸附，因此达到了对这两种气体选择性吸附的目的。