煤表面对单氧分子的物理吸附机理
来源期刊：中国矿业大学学报2008年第2期
论文作者：叶兵 邓汉忠 王继仁 邓存宝
关键词：煤炭自燃; 吸附; 密度泛函; 非晶体微观吸附机理;
摘 要：煤的氧化自燃是由煤表面对氧的吸附开始.应用量子化学密度泛函理论,研究了煤表面对氧分子的物理吸附机理和吸附过程.结果表明,煤表面与氧分子组成的吸附态中,煤表面苯环碳原子的电子向氧分子中的氧原子转移,导致氧原子的净电荷增加;单氧分子在苯环位置吸附时,其O-O键的伸缩振动频率向低波数位移;单氧分子在侧链位置吸附时,υC14-H16和υO24-O25红外光谱的振动频率变小,分子之间的作用力减弱了分子的伸缩振动.氧与苯环吸附时的吸附能为30.94 kJ/mol,与氨基基团吸附时的吸附能为71.81 kJ/mol.煤表面侧链吸附放出的热量大于与苯环吸附所放出的热量,侧链吸附对煤的氧化自燃的贡献大于苯环的吸附.
叶兵1，邓汉忠1，王继仁1，邓存宝1
(1.辽宁工程技术大学,安全科学与工程学院,辽宁,阜新,123000)
摘要:煤的氧化自燃是由煤表面对氧的吸附开始.应用量子化学密度泛函理论,研究了煤表面对氧分子的物理吸附机理和吸附过程.结果表明,煤表面与氧分子组成的吸附态中,煤表面苯环碳原子的电子向氧分子中的氧原子转移,导致氧原子的净电荷增加;单氧分子在苯环位置吸附时,其O-O键的伸缩振动频率向低波数位移;单氧分子在侧链位置吸附时,υC14-H16和υO24-O25红外光谱的振动频率变小,分子之间的作用力减弱了分子的伸缩振动.氧与苯环吸附时的吸附能为30.94 kJ/mol,与氨基基团吸附时的吸附能为71.81 kJ/mol.煤表面侧链吸附放出的热量大于与苯环吸附所放出的热量,侧链吸附对煤的氧化自燃的贡献大于苯环的吸附.
关键词:煤炭自燃; 吸附; 密度泛函; 非晶体微观吸附机理;
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