La investigación sobre la aplicación de escoria de carburo cálcico en la captura de carbono se centra principalmente a nivel macroscópico; los estudios que revelan el mecanismo de captura de carbono desde una perspectiva microscópica son escasos, y todavía no está claro si las diversas impurezas en la escoria afectan negativamente la actividad de adsorción de CO₂. Por ello, mediante el análisis de la composición de fases de la escoria antes y después de la calcinación utilizando difracción de rayos X, y mediante la teoría del funcional de densidad, se construyeron las superficies cristalinas de índice bajo más estables 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 el rendimiento de adsorción de racimos de CaO en diversas superficies soportadas por impurezas y superficies dopadas, así como la adsorción de moléculas de CO2 en CaO soportado en cada superficie. Se analizaron las energías de adsorción, transferencia electrónica, densidad de estados y densidad de carga diferencial de cada sistema de adsorción. Los resultados muestran que SiO₂ no tiene un impacto significativo en el proceso de adsorción; las cuatro superficies soportes diferentes mejoraron la resistencia a la sinterización de la escoria, con fuerzas en el orden Al_2O₃>Fe_2O₃>MgO>CaO. La energía de adsorción en la superficie soportada por Al_2O₃ fue –8,82 eV, que es 1,24, 2,45 y 3,69 veces las correspondientes a las superficies soportadas por Fe_2O₃, MgO y CaO respectivamente; las capacidades de adsorción de CO₂ de las superficies soportadas por CaO son similares, con transferencias electrónicas de los racimos soportados en superficies CaO, Fe_2O_3, Al_2O_3 y MgO de 0,67, 0,68, 0,71 y 0,66 e respectivamente; la presencia de impurezas puede mejorar eficazmente la resistencia a la sinterización de la escoria como material basado en CaO, pero tiene un efecto poco evidente en la promoción de la adsorción de CO₂; comparado con la superficie soportada pura de CaO, las superficies dopadas soportadas por CaO tienen una mayor capacidad de adsorción de CO₂, con energías de adsorción y transferencia electrónica de –4,92 eV y 0,71 e respectivamente.

Teoría del funcional de densidad;Escoria de carburo cálcico;Adsorción CO_2;Resistencia a la sinterización;Residuos industriales sólidos