Fe掺杂BN对甲醛吸附性能影响的第一性原理研究

张千一; 史纪峰; 王子涵; 曹超超; 李巧灵

山东陶瓷 ›› 2026, Vol. 49 ›› Issue (6) : 60 -66.

张千一, 史纪峰, 王子涵, 曹超超, 李巧灵

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摘要

甲醛（HCHO）作为室内典型挥发性污染物，对人体呼吸系统及免疫系统具有显著危害，开发高效HCHO吸附材料对改善室内空气质量至关重要。本研究采用第一性原理计算，在Fe掺杂的氮化硼（BN）上引入并探讨了C、O缺陷的影响，系统计算并分析了催化剂的稳定性及其对HCHO的吸附行为。结果表明:Fe-N₃-C和Fe-N₃-B-O模型增强了Fe掺杂BN对HCHO的吸附能力。其中，Fe-N₃-B-O对HCHO的吸附能绝对值最大，达1.504 eV，并且通过差分电荷密度等电子结构分析发现，Fe-N₃-B-O与HCHO的电荷转移量最高（0.349 e^-），促进了HCHO的活化。本研究通过在Fe掺杂BN模型上构建C、O缺陷，实现了对HCHO的高效吸附与活化，为氧化去除HCHO的催化材料设计提供了依据。