煤燃燒中硒與錫的反應(yīng)機(jī)理量子化學(xué)研究.pdf

1、在燃燒源環(huán)境污染與防治研究領(lǐng)域中，繼二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等眾多污染物之后，燃煤過(guò)程中有毒痕量元素的排放污染問題已引起世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注，有關(guān)痕量元素及其化合物的排放控制研究已成為一個(gè)新興而前沿的研究領(lǐng)域。目前有關(guān)燃燒中痕量元素的研究主要集中在其富集分布規(guī)律、大氣中的遷移以及控制技術(shù)和取樣裝置等方面，較少深入到反應(yīng)機(jī)理這個(gè)層次上。對(duì)煤燃燒過(guò)程中痕量元素的動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行研究，從本質(zhì)上揭示其與燃燒產(chǎn)物及其它物質(zhì)組分之間的相互作用規(guī)律

2、，可為尋求廉價(jià)、實(shí)用的有毒痕量元素控制方法奠定理論基礎(chǔ)。 本文以量子化學(xué)理論以及過(guò)渡態(tài)理論為基礎(chǔ)，從微觀角度研究了煤燃燒中硒和錫的一些有代表性的化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理，進(jìn)行了有關(guān)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。主要內(nèi)容如下： （1）采用量子化學(xué)從頭計(jì)算法研究了硒與氧所發(fā)生的三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理。MP2/SDD水平上優(yōu)化了反應(yīng)物、過(guò)渡態(tài)、中間體和產(chǎn)物的幾何構(gòu)型。在同一水平上計(jì)算了能量，同時(shí)進(jìn)行零點(diǎn)能校正，并

3、且計(jì)算出反應(yīng)的熱效應(yīng)、熵變、活化能和絕對(duì)速率常數(shù)。同時(shí)得到了各駐點(diǎn)分子的等電子密度三維示意圖，進(jìn)行了布居數(shù)分析，從微觀上闡明了反應(yīng)中各分子的性質(zhì)以及反應(yīng)的機(jī)理。 （2）采用量子化學(xué)從頭計(jì)算MP2方法，在SDD基組水平研究了煤燃燒過(guò)程中錫與氧和錫與二氧化碳兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理，優(yōu)化得到反應(yīng)物、過(guò)渡態(tài)、中間體和產(chǎn)物的幾何構(gòu)型。在同一水平上計(jì)算能量，同時(shí)進(jìn)行零點(diǎn)能校正，并以此能量計(jì)算活化能和反應(yīng)熱效應(yīng)。采用經(jīng)典過(guò)渡態(tài)理論計(jì)算反應(yīng)速率常數(shù)