煤局部結(jié)構(gòu)芳香環(huán)氧化反應(yīng)機(jī)理的數(shù)值實(shí)驗(yàn).pdf

1、近年來(lái)，許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度對(duì)煤自燃機(jī)理進(jìn)行研究，大多都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)煤自燃的宏觀規(guī)律和現(xiàn)象進(jìn)行研究，對(duì)煤自燃微觀反應(yīng)機(jī)理的研究較少。隨著量子化學(xué)計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，量子化學(xué)理論計(jì)算越來(lái)越多的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)學(xué)科，成為其必備的研究工具。 本課題應(yīng)用量子化學(xué)計(jì)算方法對(duì)煤局部結(jié)構(gòu)芳香環(huán)的氧化反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究，探討了煤自燃中后期高溫反應(yīng)階段的微觀反應(yīng)機(jī)理。計(jì)算采用密度泛函方法DFT-B3LYP，基組選取6-31G。通過(guò)計(jì)算，

2、首次得到煤局部結(jié)構(gòu)芳香環(huán)氧化反應(yīng)過(guò)程的六條反應(yīng)通道，其中五條為芳香環(huán)氧化生成環(huán)戊二烯酮的反應(yīng)通道，一條為環(huán)戊二烯酮與氫自由基反應(yīng)芳香環(huán)打開的反應(yīng)通道。計(jì)算得到了芳香環(huán)氧化反應(yīng)過(guò)程中各反應(yīng)反應(yīng)物和產(chǎn)物的優(yōu)化構(gòu)型及其構(gòu)型參數(shù)(鍵長(zhǎng)、鍵角、二面角)，用TS方法找到各反應(yīng)的過(guò)渡態(tài)，并經(jīng)內(nèi)稟反應(yīng)坐標(biāo)(IRC)從過(guò)渡態(tài)出發(fā)確認(rèn)了反應(yīng)通道。通過(guò)對(duì)計(jì)算所得數(shù)據(jù)的分析得到各反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)和反應(yīng)活化能值，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，得到煤局部結(jié)構(gòu)