二氧化钛表面光电催化消除饮用水中砷的理论研究

砷（III）和砷（V）是饮用水中的微量有害物质，对人体神经细胞的危害最大，特别是流动性强毒性较大的砷（III）更加难以去除。本课题拟根据实验数据，（1）通过计算二氧化钛（TiO2）晶体、表面结构，模拟在TiO2表面光电协同催化氧化砷（III）到砷（V）的反应物、产物、中间体、过渡态、活化能、吸附能、脱附能等，筛选出最佳反应路径，计算反应速率，确定反应机理，总结反应规律；（2）从晶体掺杂、表面修饰、溶剂影响等方面进一步理论研究TiO2表面上光电催化砷（III）氧化为砷（V）的反应规律；（3）根据我们已有的TiO2光电催化的专利和实验条件，购买少量试剂进行实验方面的初步探索；（4）对所应用的Fireball程序添加紧束缚态Ti，O，As，H等元素的基组，及解决程序中LDA和GGA基组的混合使用问题。