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燃煤造成的汞污染对生态环境具有极大的危害。如果无控制地大量排放进入大气，将会对生态环境造成很大的危害。由于活性炭纤维在汞污染控制方面很具有潜力，但是人们对其吸附机理还缺乏了解。
本文以量子化学为基础，对活性炭纤维吸附单质汞进行研究，并与实验结果进行了比较和分析。本文的主要工作和成果如下：
在前人研究的基础上，通过计算确定构建四碳环簇模型作为活性炭纤维的基本模型。计算采用量子化学密度泛函理论B3LYP方法以及lan12dz赝势基组，对单质汞在活性炭纤维表面的吸附进行研究。计算表明在没有改性的单纯活性炭纤维结构下，不同的活性位对单质汞的吸附基本上没有什么影响，吸附效率较差，都属于物理吸附。在吸附位的邻位加入氯原子后，增加了吸附位的吸附活性，从而增强了对单质汞的吸附能力，使其更倾向于化学吸附。其他卤族原子的存在也增强了活性炭纤维表面对单质汞的吸附能力。
活性炭纤维经过载银改性后，汞吸附能力总体上有了一定的提高，但还是属于物理吸附。单质汞会优先选择吸附在含银的活性位上，从而增强对汞的吸附能力。硫元素以官能团形式在活性炭纤维表面形成新的吸附位，来增强对单质汞的吸附能力。羰基、内酯、羧基官能团能促进单质汞在活性炭纤维表面的吸附，使其更倾向于化学吸附。而酚羟基对汞的吸附没有起到促进作用。
由于NO和HC1在活性炭纤维表面的吸附属于较强的化学吸附，会影响到对单质汞的吸附。当加入NO和HCl后，活性炭纤维表面吸附位的活性会增强，活性区域增加，增强了对单质汞的吸附能力。但是NO和HC1分子与单质Hg存在竞争吸附机制，当NO或者HCl含量高时，可能会抑制Hg在活性炭纤维表面的吸附。
实验结果与理论计算结果相一致，表明量子化学的理论计算是深入研究汞等痕量元素吸附机理的一种有效方法。