用密度泛函理论研究煤中甲基苯生成甲烷的反应机理

摘要：

低煤级煤大分子芳香结构单元以1～2个环的芳香体系为主,为了理解煤热解甲烷的生成机制,利用量子化学密度泛函理论方法(DFT)对甲基苯热解甲烷的生成机理进行了热力学和动力学计算,计算结果表明,在生成甲烷的所有反应路径中,其控速步骤是甲基苯的脱氢或脱甲基的过程;氢自由基的参与可以显著的降低甲基苯脱甲基的能垒.在温度低于675 K时,生成甲烷的主反应路径为:甲基苯上甲基脱氢,然后由氢通过本位(ipso)加成到甲基苯然后脱甲基,最后由甲基夺取甲基苯侧链上的氢生成甲烷.当温度高于975 K时,生成甲烷的主反应路径为:甲基苯脱甲基,然后由甲基夺取甲基苯侧链上的氢生成甲烷.在675～975 K之间则为这两条反应路径的竞争反应.

关键词：甲基苯、热解机理、密度泛函、煤大分子结构芳香结构单元

所属期刊栏目：61

分类号：O641;O642;O643(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目40772097,40572094,90410018;山西省高等学校青年学术带头人项目

在线出版日期：2011-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3235-3242