煤低温氧化过程活性基团演化规律及反应路径分析

陈湘源; 刘星宇; 姚雨桐; 赵梓宁

doi:10.19606/j.cnki.jmst.2024918

矿业科学学报 ›› 2024, Vol. 9 ›› Issue (06) : 998 -1006. DOI: 10.19606/j.cnki.jmst.2024918

煤低温氧化过程活性基团演化规律及反应路径分析

陈湘源, 刘星宇, 姚雨桐, 赵梓宁

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摘要

通过原位红外实验（In-situ FTIR）研究了关键活性基团在低温氧化过程中含量变化，初步得出各官能团间转化规律，进一步借助量子化学理论，利用GaussView 6.0及Gaussian 16对构建的煤分子模型开展结构优化、过渡态构型分析、热力学参数及内禀反应坐标（IRC）计算，从宏观及微观两个层面全面深入构建煤低温氧化过程活性基团转化规律及反应路径。结果表明：煤低温氧化过程中—CH₃、—CH₂—能够转化成—CHO、—COOH、—OH等含氧官能团结构；煤中关键活性基团同O₂反应过程为吸热反应，需外界提供热量；同·OH反应为放热反应，但过程初期依赖煤中原始·OH。