作者：任雪峰，柳麗芬，楊俏，安茂忠，劉安敏
單位：大連理工大學海洋科學與技術學院，遼寧 盤錦 124221；哈爾濱工業大學化工與化學學院，城市水資源與水環境國家重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150001；
大連理工大學化工學院盤錦分院，精細化工國家重點實驗室，遼寧 盤錦 124221
摘要：以電鍍廢水中金屬污染物離子的吸附為例，展示了如何在碩士研究生課程“環境納米技術”中引入量子化學計算的知識，介紹其在材料篩選及吸附作用機理研究中的具體實踐。通過金屬離子Cr3+、Cu2+、Ni2+、Zn2+與配位劑CN?離子在石墨烯及改性石墨烯表面吸附的教學實例，說明了吸附材料的前線分子軌道會影響吸附效果。Cu2+與Cu+以及Fe3+與Fe2+兩組離子的吸附行為表明高價金屬離子在碳材料表面具有更高的吸附能，這為篩選適宜碳材料進行單一離子選擇性吸附提供了理論指導。將量子化學計算引入研究生課堂教學環節有助于提升學生的創新思維與創新能力，學會運用計算化學手段高效地設計實驗，篩選適合于具體應用的功能材料，并更直觀地開展機理研究。
