煤表面含S側(cè)鏈基團(tuán)對(duì)氧分子的物理吸附機(jī)理

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1、第33卷第5期煤炭學(xué)報(bào)V01．33No．52008年5月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYMav2008文章編號(hào)：0253—9993(2008)05—0556—05煤表面含S側(cè)鏈基團(tuán)對(duì)氧分子的物理吸附機(jī)理鄧存寶，王雪峰，王繼仁，鄧漢忠，葉兵(遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧阜新123000)摘要：應(yīng)用量子化學(xué)密度泛函理論計(jì)算分析了煤表面含硫基團(tuán)側(cè)鏈對(duì)多氧分子物理吸附機(jī)理．煤表面中的含s基團(tuán)與多氧分子進(jìn)行吸附形成的吸附態(tài)中，煤表面含s側(cè)鏈中s原子的電子向氧分子中的氧原子轉(zhuǎn)移，吸附在煤表面上的氧分子都得到了電子，最后導(dǎo)致

2、氧分子的0—0鍵被削弱．鍵長(zhǎng)出現(xiàn)了不同程度的拉長(zhǎng)．吸附在煤表面氧分子的0—0鍵的伸縮振動(dòng)頻率向低波數(shù)位移，由于氧分子對(duì)c—s鍵和s—H鍵有比較強(qiáng)的相互作用，導(dǎo)致了c—s鍵和s—H鍵的振動(dòng)頻率都有較大程度的減小，c—s鍵和s—H鍵的強(qiáng)度受到了較大的削弱．氧分子與煤表面組成吸附態(tài)的吸附能為601．93k]／mol，由此可知，煤表面含s基因易與多個(gè)氧分子發(fā)生物理吸附．關(guān)鍵詞：煤炭自燃；含S側(cè)鏈基團(tuán)；物理吸附中圖分類號(hào)：TD752．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：APhysicaladsorptionmechanismofcoalsurfacecontainings

3、ulfurgroupadsorptiontomoreoxygenmoleculeDENGCun—bao，WANGXue—feng，WANGJi—ren，DENGHan—zhong，YEBing(CollegeofSafetyScienceandEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，F(xiàn)uxin123000，China)Abstract：Usedthedensityfunctionaltheorytostudythephysicaladsorptionmechanismthatthecoalsurfac

4、esidechaincontainingsulfurgroupadsorbedmanyoxygenmolecules．Inthecoalsurface，thecontainingsulfurgroupformStheadsorptionstateafteradsorbingmanyoxygenmolecules．Inthisadsorptionstate，theelectronofsulfuratommovedtotheoxygenmolecules．Thelostelectronfromsulfuratomchieflymovedtoth

5、eadsorptionoxygentool—ecules．Atlastthe0—0bondisimpaired．a(chǎn)ndthe0—0bondlengthiselongatedtoacertainextent．Comparingwiththefreeoxygenmolecules．thevibrationalfrequencyofthe0—0bondsadsorbedbycoalsurfacemovedtolowwavenumber．BecausebetweenoxygenmoleculesandC—SbondandS—Hbondhavethe

6、stronginteraction．ThevibrationalfrequencyofC—SbondandS—Hbondisdeclinedanditsintensityisimpaired．too．Theenergyofad—sorptionis604．51kJ／tool，itfollowsthatthecoalsurfacewithcontainingsulfursidechainiseasyadsorbingoxygenmolecules，andtheadsorptionhasphysicaladsorption．Keywords：s

7、pontaneouscombustionofcoal；sidechaincontainingsulfurgroup；physicaladsorption煤炭是我國(guó)的重要能源，在所有各種類型的煤中，都含有數(shù)量不等的硫分．煤中硫分對(duì)煉焦、氣化、燃燒都是十分有害的雜質(zhì)，所以硫分是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的重要指標(biāo)之一．煤炭在燃燒過(guò)程中排放的s0對(duì)環(huán)境和設(shè)備造成了很大的危害引．煤中的硫通常以有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫的狀態(tài)存在．有機(jī)硫是硫與煤有機(jī)相結(jié)合的收稿日期：2007—07—09責(zé)任編輯：畢永華基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50474010)；“十一五”國(guó)家科技攻關(guān)

8、項(xiàng)目(2006BAK03B05)作者簡(jiǎn)介：鄧存寶(1964一)，男，山西大同人，副教授．Tel：0418—3351708，E—mail：dengcunbao323@sohu．co