石炭チャー燃焼におけるN_aO生成原因に関する分子軌道法的研究

煤焦燃烧中N_aO生成原因的分子轨道法研究

• 批准号: 06650888
• 负责人: 二宮 善彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 1995
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650888/
• 关键词: 石炭燃焼; 分子軌道法; チャー; 4p^-; 窒素酸化物; 大気汚染; XPS; 石炭; 燃焼; N_2O; 流動層燃焼; xps

本研究では、NDDO 近似の半経験的分子軌道法パッケージであるMOPAC(Ver.7.0)を利用し、また一部の計算にはab initio計算が可能なGaussian92プログラムパッケージを利用した。チャー中に含まれる含窒素化合物は、主にピリジン型窒素とピロール型窒素であることをXPSを利用して確認し、その結果、含窒素化合物のモデルフラグメントとして、ピリジン型窒素としてイミン(CH_2=NH)およびピリジン(C_5H_5N)・ピロール型窒素としてピロール(C_4H_5N)を選び、反応ガス、NO(N=O)およびO_2(O=O)との反応性を検討した。この結果、以下のことが明らかになった。15EA02:(1)NO とピリジン中のN 原子あるいはC 原子との結合による活性化エネルギーは、20.99kcal/molおよび24.29kcal/molとなり、NOはピリジン中のN原子と結合しやすいこと。一方、O_2(Triplet)とピリジン中のN 原子あるいはC 原子との結合による活性化エネルギーは55.77kcal/molおよび35.47kcal/molとなり、O_2はピリジン中のC原子と結合しやすいという結果が得られた。また、ピリジン中のフラグメントの一つであるイミン(CH_2=NH)についても同様の傾向が得られた。15EA03:(2)XPS測定の標準化を行った。XPSの結果から、原炭および900℃Charに対してピリジン結合型窒素の割合が増加する傾向が認められた。また、流動層燃焼実験からN_2O転換率は熱分解温度とともに減少する傾向にあることが明らかになった。

在这项研究中，使用了具有NDDO近似的半经验分子轨道方法软件包MOPAC（VER.7.0），并在Gaussian92程序包中使用了一些计算，可以从头开始计算。使用XPS中包含的氮化合物主要是吡啶 - 型氮和吡咯型氮，因此，作为氮化合物的模型片段，亚胺（CH_2 =（CH_2 =（CH_2 =））Aspyridine -typenitrogen。NH。选择了吡啶（C_5H_5N）和吡咯醇型氮，并检查了反应气，NO（N = O）和O_2（O = O）的反应性。结果，揭示了以下内容。 15EA02：（1）吡啶中NO和吡啶之间键合引起的活化能为20.99kcal/mol和24.29kcal/mol，并且NO很容易与吡啶中的N原子结合。另一方面，吡啶中O_2（三重态）和N原子之间的活化能为55.77kcal/mol/35.47kcal/mol，O_2可能与吡啶TA中的C原子结合。对于吡啶中的碎片之一，获得了Imin（CH_2 = NH）的趋势。 15EA03：（2）进行了XPS测量的标准化。从XP的结果中，吡啶结合氮的比率是原始木炭和900°C char的识别。此外，流体燃烧实验表明，在热分解温度下，N_2O转换率趋于降低。

项目成果

纐纈,二宮: "分子軌道法による窒素酸化物およびO_2の含窒素化合物Ca反応中間体の解明" 日本化学会第58秋季年会. 216 (1994)

Koketsu，Ninomiya：“通过分子轨道法阐明氮氧化物和O_2含氮化合物Ca反应中间体”日本化学会第58届秋季年会216（1994）。

纐纈,二宮: "イミノプニクトランのチオカルボニル化合物とのaza-wittig反応の分子軌道法による反応経路の解明" 日本科学会第70春期年会.

Koketsu，Ninomiya：“通过分子轨道法阐明亚胺诺普尼克群与硫代羰基化合物的氮杂维蒂希反应的反应途径”第70届日本科学会春季年会。

二宮,加藤,纐纈: "石炭チャー燃焼におけるN_2O生成原因に関する分子軌道法的研究(II)" 化学工学会第60年会. I-319 (1995)

Ninomiya、Kato、Koketsu：“煤焦燃烧中 N_2O 形成原因的分子轨道方法研究（II）”第 60 届化学工程师学会年会（1995 年）。

纐纈,南垣力,二宮: "分子軌道法によるイリドの反応経路の解析" 有機合成シンポジウム. 59-62 (1994)

Koketsu、Riki Minagaki 和 Ninomiya：“通过分子轨道法分析叶立德的反应途径”有机合成研讨会 59-62 (1994)。

纐纈,南垣力,二宮: "リン,ヒ素イリドの電解WiHig反応と分子軌道法によるWiHig反応機構" 日本化学会第68秋季年会シンポジウム. 75 (1994)

Koketsu、Riki Minagaki和Ninomiya：“磷和砷叶立德的电解WiHig反应以及基于分子轨道法的WiHig反应机理”日本化学会第68届秋季年会研讨会75（1994年）。