O2氧化含氮焦炭释放CO和NO的量子化学研究_中国煤炭行业知识服务平台

O₂氧化含氮焦炭释放CO和NO的量子化学研究

作者

张秀霞周志军周俊虎刘建忠岑可法
单位

浙江大学能源清洁利用国家重点实验室
摘要

选用简化的含氮焦炭模型,在分子水平上对O2氧化含氮焦炭释放出CO和NO的异相反应机理进行研究。采用B3LYP/6-31G(d)密度泛函理论方法优化了反应路径上的反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型,得到各结构的相对能量,进而得到整个反应的势能面。研究表明,O2氧化含氮焦炭的第1步为在焦炭表面的吸附,吸附反应释放出414.5 kJ/mol的热量。CO和NO从O2吸附产物中释放所需克服的最大能垒分别为397.4 kJ/mol和197.0 kJ/mol。CO从O2吸附产物释放后生成的产物可经吸热反应释放出NO、经放热反应转化为五元含氮杂环或六元含氮杂环。NO从O2吸附产物释放后生成的产物可经吸热反应进一步释放出CO、转化为五元环酮结构或六元环吡喃结构。
关键词

含氮焦炭氧气异相氧化一氧化氮一氧化碳量子化学
基金项目(Foundation)

国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2008AA05Z304)；