煤自燃生成甲烷的反应机理

【摘要】：应用傅里叶变换红外光谱仪实验研究了煤在氧化自燃过程中,不同温度下生成的气体产物,并采用密度泛函B3LYP方法,在6-311G水平上研究了煤与氧发生反应生成CH4的反应过程,对反应势能面上各驻点的几何构型进行了全优化,用频率分析方法和内禀反应坐标(IRC)方法对过渡态进行了验证.结果表明:温度升至120～170℃时,有CH4生成.煤氧化自燃生成CH4的反应是氧分子攻击苯环侧链上的丙基中间的碳原子,使苯环侧链上丙基生成带酸的基团(—CH2—COOH)和CH4.由反应活化能可知,生成CH4的反应是一个自发式反应. 【作者单位】： 辽宁工程技术大学;
【关键词】： 煤自燃 甲烷 反应机理 红外光谱图 密度泛函 氧化自燃 过渡态结构 反应生成 中间体 几何构型
【基金】：国家自然科学基金重点资助项目(50834002) “十一五”国家科技支撑计划资助项目(2006BAK03B05)
【分类号】：TD752
【正文快照】： 据统计,由煤炭自燃引发的火灾占矿井火灾总数的90%～94%,国有重点煤矿中有56%的矿井是易自燃煤层.从早在17世纪,英国的Plolt和Berzelius提出了黄铁矿导因说起至今,人们从定性和宏观方面做了大量研究[1-10],但没能很好地揭示煤炭自燃的本质.石婷等[11]研究了煤自燃初期的反应

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