基于量子化学的玉米秸秆热解机理的模拟计算

作者：姚灿; 田红; 黄章俊; 焦豪; 陈冬林玉米秸秆热解机理分子模型密度泛函理论

摘要：建立了玉米秸秆的分子模型,并以此为研究对象,采用密度泛函理论B3LYP方法,在6~31g基组水平上,对其进行了热解反应机理研究。设计了玉米秸秆热解过程的4条初反应路径,并在分析初反应结果的基础上设计了14条次反应路径,对每条反应路径的反应物,过渡态,中间体以及产物均进行了结构优化和频率计算。计算结果表明:玉米秸秆热解初期半纤维素开始热解,木质素侧链轻微热解;初反应R1,R4反应焓变较小,分别为395.77 kJ/mol和104.70 kJ/mol,认为玉米秸秆热解主反应路径以TS2及TS8次反应路径为主,其热解产物包括呋喃类,吡喃类,烷烯烃和芳香族化合物。

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