【摘 要】
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采用Gaussian 03程序中的密度泛函(DFT)理论B3LYP/6-31++G(d,p)方法,对木聚糖一个循环单元的热解机理进行了理论研究.设计了八条热解路径,对每条路径中反应物、中间体、过渡
【机 构】
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重庆大学动力工程学院低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学,
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采用Gaussian 03程序中的密度泛函(DFT)理论B3LYP/6-31++G(d,p)方法,对木聚糖一个循环单元的热解机理进行了理论研究.设计了八条热解路径,对每条路径中反应物、中间体、过渡态和产物进行能量梯度全优化,并对过渡态进行了IRC验证,在298～1098 K温度范围内计算了每个路径的热力学及动力学参数.结果表明:Path1,Path2为放热反应,Path3在798 K由吸热反应转变为放热反应,其余路径为吸热反应;室温到798 K,2-糠醛和水的转化率最高,温度高于898 K,Path4成为主反应路径.通过动力学分析给出了木糖分子不同断键方式下的三个最优路径:Path2的控速步为Step5活化能为236.9 kJ/mol;Path6的控速步为Step7,活化能为363.9 kJ/mol;Path7或Path8的控速步为Step15,活化能为336.5 kJ/mol.分析表明,无论热力学或是动力学都优先支持Path2生成2-糠醛和水,其次是Path6生成乙醇醛和甲醛,Path7或Path8生成乙醇醛、乙二醇和一氧化碳.
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