戴凤威,邓存宝,邓汉忠,王雪峰,高 飞,张 勋

(1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新 123000;2.辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;3.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 123000)

噻吩结构与O2反应机理的理论研究

戴凤威1,邓存宝1,邓汉忠2,王雪峰1,高 飞1,张 勋3

(1.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新 123000;2.辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;3.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 123000)

为研究煤自燃的反应机理,利用Gaussian 03程序,采用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP/6－311G水平下研究煤结构中噻吩型有机硫与O2反应机理。由计算结果可知,反应物的初始连接方式有3种,其中Path 1的反应物经过过渡态TS1异构化为中间体IM1是无需克服势垒的放热过程,这说明煤中的噻吩结构无需从外界吸收热量,与氧气接触即可被氧化。此反应主要有6条反应路径,其中,Path 2是反应的主要反应路径,其速控步骤为过渡态TS6,需要克服的势垒为117.06 kJ/mol,其产物P2(C4H4O+SO)是反应的主要产物。

噻吩;反应机理;Gaussian 03程序;密度泛函理论

煤是一种具有芳香性的有机大分子,其有机质主要是由碳、氢、氧、氮和硫等元素组成。煤中的有机硫赋存形式主要有3种,分别为硫醇、硫醚和噻吩[1－2]。其中,噻吩型有机硫的含量非常多,在烟煤中的体现尤为突出[3－4]。随着科学技术的发展,科研工作者对煤炭自燃的研究越来越深入,将量子化学理论应用于煤炭研究已经成为了一种新的研究方法。谢克昌院士等采用量子化学原理对煤中含硫化合物的脱除进行了研究[5－6]。……