Die Forschung zur Anwendung von Karbidkokschlack für die Kohlenstoffbindung konzentriert sich hauptsächlich auf die makroskopische Ebene; Studien zur Aufdeckung des Kohlenstoffbindungsmechanismus von Karbidkokschlack aus mikroskopischer Sicht sind selten, und es ist derzeit unklar, ob die verschiedenen Verunreinigungen im Karbidkokschlack seine CO₂-Adsorptionsaktivität beeinträchtigen. Daher wurden die Phasenkomponenten von Karbidkokschlack vor und nach der Kalzinierung mittels Röntgendiffraktometer analysiert und unter Verwendung der Dichtefunktionaltheorie die stabilsten niedrigindexierten Kristallflächen CaO-CaO(0 0 1), CaO-Fe_2O₃(0 0 1), CaO-Al_2O₃(1 1 1), CaO-MgO(1 0 0), CaO-SiO₂(00 1) konstruiert, um die Adsorptionsleistung von CaO-Clustern auf verschiedenen Verunreinigungs-Unterstützungsflächen und dotierten Oberflächen sowie die Adsorptionsleistung von auf den jeweiligen Oberflächen gestütztem CaO für CO2-Moleküle zu simulieren. Die Adsorptionsenergie, der Elektronentransfer, die Zustandsdichte, die differentielle Ladungsdichte der Adsorptionssysteme wurden analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass SiO₂ den Adsorptionsprozess nicht signifikant beeinflusst; vier verschiedene Unterstützung-Oberflächen verbessern die Sinterbeständigkeit von Karbidkokschlack, mit abnehmender Kraft in der Reihenfolge Al_2O₃>Fe_2O₃>MgO>CaO. Die Adsorptionsenergie auf der Al_2O₃ unterstützten Oberfläche beträgt –8,82 eV, was das 1,24-, 2,45- bzw. 3,69-fache der Adsorptionsenergien der Fe_2O₃-, MgO- und CaO-unterstützten Oberflächen entspricht; die CO₂-Adsorptionsfähigkeiten der CaO-unterstützten Oberflächen sind ähnlich, der Elektronentransfer von CaO-Clustern auf den CaO-, Fe_2O_3-, Al_2O_3- und MgO-Oberflächen beträgt jeweils 0,67, 0,68, 0,71 und 0,66 e; das Vorhandensein von Verunreinigungen kann die Sinterbeständigkeit von Karbidkokschlack als CaO-basiertem Material effektiv verbessern, hat jedoch keinen deutlichen Effekt auf die Förderung der CO₂-Adsorption; im Vergleich zur reinen CaO-unterstützten Oberfläche haben dotierte Unterstützung-Oberflächen eine stärkere Fähigkeit zur CO₂-Adsorption mit Adsorptionsenergie und Elektronentransfer von –4,92 eV bzw. 0,71 e.

Dichtefunktionaltheorie;Karbidkokschlack;CO_2-Adsorption;Sinterbeständigkeit;Industrieller fester Abfall