煤自燃生成甲烷的反应机理
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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.
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