O2-CO2氣氛NO異相還原反應(yīng)機理量子化學(xué)計算.pdf

1、O2/CO2燃燒技術(shù)又稱為氧燃燒技術(shù),是一種能綜合控制燃煤污染排放的新技術(shù)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),這種燃燒技術(shù)可以有效的降低NOx的排放,但是,該方式下NO反應(yīng)機理尚不完全清楚,需要深入研究。本文針對O2/CO2燃燒技術(shù)下NO異相還原機理,使用量子化學(xué)方法展開工作。
　　使用量子化學(xué)從頭計算方法,研究高濃度CO2氣氛下煤焦(碳)異相還原NO相關(guān)反應(yīng)。采用了密度泛函計算方法B3LYP/6-31G(d),計算煤焦(碳)異相還原NO反應(yīng)以及CO

2、和O2影響NO還原過程的相關(guān)反應(yīng),優(yōu)化得到反應(yīng)路徑上穩(wěn)定點的幾何構(gòu)型,采用QCISD(T)/6-311G(d,p)方法計算得到了反應(yīng)過程中各穩(wěn)定點的能量,并計算得到活化能,使用經(jīng)典過渡態(tài)理論計算反應(yīng)速率常數(shù),得出每個反應(yīng)的阿侖尼烏斯表達式,研究了詳細反應(yīng)路徑和機理。初步探討了氧燃燒方式下煤焦異相還原NO機理,獲得了重要相關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)路徑和動力學(xué)參數(shù);
　　在煤焦固體表面模型基礎(chǔ)上,研究了CO2,O2在煤焦表面的吸附情況。得出了CO

3、2在煤焦表面兩種不同的吸附方式以及O2在煤焦表面的吸附,計算得到了CO2在煤焦表面兩種吸附方式和O2在煤焦表面的吸附能。通過鍵布居數(shù)比較鍵的強弱,推測CO2和O2在煤焦表面吸附后下一步可能生成的產(chǎn)物,研究了煤焦異相還原NO過程以及CO參與下煤焦異相還原NO過程的反應(yīng)機理。得出了兩個反應(yīng)過程的微觀反應(yīng)路徑,比較了兩種反應(yīng)路徑的異同。利用經(jīng)典過渡態(tài)理論,計算得到兩個反應(yīng)過程中NO還原的關(guān)鍵反應(yīng)步驟的反應(yīng)速率,發(fā)現(xiàn),由于CO的存在,大大加快了