煤表面对单氧分子的物理吸附机理_中国煤炭行业知识服务平台

煤表面对单氧分子的物理吸附机理

作者

邓存宝王继仁叶兵邓汉忠
单位

辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000
摘要

煤的氧化自燃是由煤表面对氧的吸附开始.应用量子化学密度泛函理论,研究了煤表面对氧分子的物理吸附机理和吸附过程.结果表明,煤表面与氧分子组成的吸附态中,煤表面苯环碳原子的电子向氧分子中的氧原子转移,导致氧原子的净电荷增加;单氧分子在苯环位置吸附时,其O-O键的伸缩振动频率向低波数位移;单氧分子在侧链位置吸附时,υC14-H16和υO24-O25红外光谱的振动频率变小,分子之间的作用力减弱了分子的伸缩振动.氧与苯环吸附时的吸附能为30.94 kJ/mol,与氨基基团吸附时的吸附能为71.81 kJ/mol.煤表面侧链吸附放出的热量大于与苯环吸附所放出的热量,侧链吸附对煤的氧化自燃的贡献大于苯环的吸附.
关键词

煤炭自燃吸附密度泛函非晶体微观吸附机理
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(50474010)；国家“十一五”科技攻关项目(2006BAK03B05)；