As pesquisas sobre a aplicação de escória de carbeto de cálcio na fixação de carbono concentram-se principalmente no nível macro, enquanto estudos que revelam o mecanismo de fixação de carbono da escória do ponto de vista microscópico são raros. Não está claro se as diversas impurezas na escória afetam negativamente a atividade de adsorção de CO₂. Para isso, através da análise da composição das fases da escória antes e depois da calcinação por difratometria de raio X, utilizando a teoria do funcional da densidade, foram construídas as superfícies cristalinas de baixo índice mais estáveis 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), para simular o desempenho de adsorção dos aglomerados de CaO em várias superfícies suportadas por impurezas e superfícies dopadas, bem como a adsorção de moléculas de CO2 pelo CaO suportado em cada superfície. Foram analisadas as energias de adsorção, transferência eletrônica, densidade de estado e densidade de carga diferencial de cada sistema de adsorção. Os resultados mostram que SiO₂ não tem impacto significativo no processo de adsorção; quatro diferentes superfícies de suporte melhoraram a resistência à sinterização da escória, com forças na ordem Al_2O₃>Fe_2O₃>MgO>CaO. A energia de adsorção na superfície suportada por Al_2O₃ foi –8,82 eV, que é 1,24, 2,45 e 3,69 vezes as das superfícies suportadas por Fe_2O₃, MgO e CaO, respectivamente; as capacidades de adsorção de CO₂ das superfícies suportadas por CaO são próximas, com transferência eletrônica dos aglomerados suportados nas superfícies CaO, Fe_2O_3, Al_2O_3 e MgO de 0,67, 0,68, 0,71 e 0,66 e, respetivamente; a presença de impurezas pode melhorar efetivamente a resistência à sinterização da escória como material à base de CaO, mas tem efeito pouco evidente na promoção da adsorção de CO₂; em comparação com a superfície puramente suportada por CaO, as superfícies suportadas por dopagem suportando CaO têm maior capacidade de adsorção de CO₂, com energias de adsorção e transferência eletrônica de –4,92 eV e 0,71 e, respetivamente.

Teoria do funcional da densidade;Escória de carbeto de cálcio;Adsorção CO_2;Resistência à sinterização;Resíduos sólidos industriais