發(fā)布時間：2021-10-16 03:11

　　本課題利用密度泛函理論計算,在分子尺度上研究了 Zigzag邊結(jié)構(gòu)和Armchair邊結(jié)構(gòu)上的半焦-NO反應(yīng)機(jī)理。同時討論了 C-O單鍵官能團(tuán)以及分子邊結(jié)構(gòu)對半焦-NO反應(yīng)的影響。在本文中建立了 4條可能的反應(yīng)路徑,這些反應(yīng)路徑闡明了半焦局部結(jié)構(gòu)與NO分子反應(yīng)的化學(xué)過程以及反應(yīng)過程中分子體系總能的變化情況。結(jié)果表明,半焦-NO反應(yīng)的化學(xué)過程可以歸納為四個階段:半焦邊結(jié)構(gòu)的活化,NO分子的化學(xué)吸附,異構(gòu)化反應(yīng),以及氣體分子的釋放。其中半焦分子活化步驟以及釋放CO或CO2分子的步驟是半焦-NO反應(yīng)的控制步驟。而處于熱力學(xué)有利過程之前的高能壘的半焦分子活化步驟是主要的控制步驟。根據(jù)半焦分子活化步驟的反應(yīng)能壘,4條反應(yīng)路徑由易到難的順序為:2b（帶C-O單鍵官能團(tuán)的Armchair邊結(jié)構(gòu)與NO的反應(yīng)）,lb（帶C-O單鍵官能團(tuán)的Zigzag邊結(jié)構(gòu)與NO的反應(yīng)）,2a（不帶C-O單鍵官能團(tuán)的Armchair邊結(jié)構(gòu)與NO的反應(yīng)）,la（不帶C-O單鍵官能團(tuán)的Zigzag邊結(jié)構(gòu)與NO的反應(yīng)）。NO分子的化學(xué)吸附能夠放出大量的熱量并供后續(xù)步驟利用。C-O單鍵官能團(tuán)能夠通過降低半焦分子活化步驟的能壘而使... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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?重超過了?９０％?（Ｓｈｉ等．，２０１４）。據(jù)統(tǒng)計，我國基于石化燃料的ＮＯｘ總排放量在??２０００年到２０１０年期間增長了近兩倍，由２０００年的￣１２Ｍｔ增長至￣２４Ｍｔ?（圖１．２）??（Ｓｈｉ等２０１４）。如果沒有有效的控制措施，ＮＯｘ排放總量在２０２０年將達(dá)到３０００??萬噸，到２０３０年將達(dá)到３５００萬噸（姚立英等．，２０１２）。??＿ｕ、、??Ａ?ｗｂｉｓ??＿?■?＾ｄｉｓｅａｓｅｓ??Ｓｏｕｒｃｅｓ?Ｐｒｏｂｌｅｍｓ??圖１．１?ＮＯｘ的主要來源與危害示意圖（Ａｎｇｅｌｏ等．，２０１３）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｆｏｒ?ｐｒｉｍａｒｙ?ｓｏｕｒｃｅｓ?ｏｆ?ＮＯｘ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｄａｍａｇｅｓ??ＨＩ?Ｎａｔｕｒａｌ?ｇａｓ??２４?Ｒｅｓｉｄｕａｌ?ｏｉｌ?円??．１?Ｉ?Ｋｅｒｏｓｅｎｅ?＠?Ｈ?＿??２〇?＊?Ｇａｓｏｌｉｎｅ?圔畫?＿?＿??ｇ?■?Ｃｒｕｄｅ?ｏｔｌ?■園?ｇ?＿?＿?＿??？?１６Ｓ＾ｋｉ?－ｊａｌｌｌ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?｜??？１１２?－？＇Ｂ?１１！?１１１１?ｉ??＾ＩＳｌｉｌｌｌｌｌｌｌ??２０００?２００２?２００４?２００６?２００８?２０１０??Ｙｅａｒ??圖１．２中國來自石化燃料的ＮＯｘＳ排放量（Ｓｈｉ等．，２０１４）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｔｏｔａｌ?ＮＯｘ?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ｆｒｏｍ?ｆｏｓｓｉｌ?ｆｕｅｌ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??２??

ＣｕｉＴ等（２０１６）研究了煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)隨快速熱解過程的變化，發(fā)現(xiàn)表１．２??中各項化學(xué)結(jié)構(gòu)參數(shù)隨著熱解溫度和熱解時間的升高而升高，并對半焦化學(xué)結(jié)構(gòu)??在熱解過程中的變化過程作出簡單的示意（圖１．４）�？梢钥闯觯S著熱解過程的??進(jìn)行，形成的半焦結(jié)構(gòu)逐漸趨向于整齊緊密的排列形式。??Ｒａｐｉｄ?Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??Ｉ?＊?．．．．．．．＂ｎ??Ｃｏａｌ??＿Ｃｂｓｒ?Ｃｇｆｋｅ??爆亀＿??圖１．４快速熱解過程中化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｔｈｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｏｆ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｒａｐｉｄ?ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??７??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3439032