NH 2 與NO 2 反應的化學動力學模擬研究
發(fā)布時間:2021-10-10 14:13
大氣中氮氧化物的形成與排放一直是備受關(guān)注的環(huán)境問題,其中氮氫化物與氮氧化物的反應尤為重要。NO2自由基是選擇性非催化還原(SNCR)工藝中重要的中間體,NH2+NO2反應不僅是熱脫硝中NO2的快速去除步驟,還是燃燒系統(tǒng)中N-N鏈生成的最基本途徑,對使用氨基添加劑的SNCR的性能非常重要。同時,NH2自由基也是各種燃燒環(huán)境中的重要中間體,該反應在燃氣潔凈,無腐蝕的硝銨推進劑的燃燒中很關(guān)鍵。但目前,國內(nèi)外對NH2+NO2反應的動力學方面研究還十分有限,不能推斷出詳細的動力學過程、反應可能性、反應分支比以及反應機理等動力學性質(zhì)。本課題應用直接動力學模擬方法對NH2+NO2反應開展模擬研究,探索上述問題。本文選用MP2和七種密度泛函方法,包括B3LYP,OPBE,Bhand H,HCTH407,M06,M06-2x與aug-cc-pVDZ基組組合進行穩(wěn)定點的計算。以CCSD(T)/aug-cc-pV...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 實驗上對NH_2+NO_2反應的研究
1.2.2 理論上對NH_2+NO_2反應的研究
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 理論基礎
2.1 量子化學簡介
2.2 量子化學基礎
2.1.1 薛定諤方程
2.1.2 Born-Oppenheimer近似
2.1.3 微擾理論
2.3 密度泛函理論
2.3.1 Thomas-Fermi模型
2.3.2 Hohenberg-Kohn定理
2.3.3 Kohn-Sham方程
2.4 基組
2.5 直接動力學模擬
第3章 NH_2+NO_2反應勢能面的建立
3.1 引言
3.2 方法選擇
3.3 NH_2+NO_2反應勢能面分析
3.3.1 生成N2O+H_2O反應勢能面分析
3.3.2 生成H_2NO+NO反應勢能面分析
3.3.3 生成HNO+HNO反應勢能面分析
3.4 與早期勢能面對比分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 NH_2+NO_2反應的直接動力學模擬
4.1 引言
4.2 模擬條件的選擇
4.3 反應可能性分析
4.4 產(chǎn)物分支比分析
4.5 原子水平的反應機理分析
4.5.1 P1產(chǎn)物通道的機理探討
4.5.2 P2產(chǎn)物通道的機理探討
4.5.3 P3產(chǎn)物通道的機理探討
4.5.4 復合物形成的機理(trap)探討
4.5.5 直接機理與間接機理探討
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺析我國光化學煙霧的形成及防治[J]. 宋雨桐. 生物化工. 2020(01)
[2]光化學反應中自由基的作用及反應影響因素的研究進展[J]. 王慶良,李倩倩,童東革,李傳奇,吳明鴿,蘇貴金. 環(huán)境化學. 2020(02)
[3]量子化學計算原理及其應用[J]. 陳奕馳. 科學咨詢(科技·管理). 2020(01)
[4]Exploring atmospheric free-radical chemistry in China:the self-cleansing capacity and the formation of secondary air pollution[J]. Keding Lu,Song Guo,Zhaofeng Tan,Haichao Wang,Dongjie Shang,Yuhan Liu,Xin Li,Zhijun Wu,Min Hu,Yuanhang Zhang. National Science Review. 2019(03)
[5]淺談大氣中NOx污染控制對策[J]. 楊美丹,張苗云,沈麗丹,方聰穎,陳昀,喬家玉. 科技資訊. 2014(24)
[6]煤制氣再燃中NH2與NO反應的物化研究[J]. 張影,杜梅芳,吳高賀,侯寧普,魯貴林,張忠孝. 材料導報. 2011(20)
[7]煤氣再燃還原氮氧化物的特性研究[J]. 王志強,孫紹增,錢琳,曹華麗,秦裕琨. 中國電機工程學報. 2007(20)
[8]打開物質(zhì)微觀世界大門的金鑰匙—薛定諤方程[J]. 孫利平,劉曉芝. 長沙大學學報. 2004(04)
[9]NH2自由基與O3反應機理的從頭計算[J]. 李來才,周紅平,田安民. 物理化學學報. 2002(09)
[10]化學反應動力學的現(xiàn)狀與將來[J]. 李遠哲. 化學通報. 1987(01)
博士論文
[1]SNCR反應機理及混合特性研究[D]. 盧志民.浙江大學 2006
本文編號:3428533
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 實驗上對NH_2+NO_2反應的研究
1.2.2 理論上對NH_2+NO_2反應的研究
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 理論基礎
2.1 量子化學簡介
2.2 量子化學基礎
2.1.1 薛定諤方程
2.1.2 Born-Oppenheimer近似
2.1.3 微擾理論
2.3 密度泛函理論
2.3.1 Thomas-Fermi模型
2.3.2 Hohenberg-Kohn定理
2.3.3 Kohn-Sham方程
2.4 基組
2.5 直接動力學模擬
第3章 NH_2+NO_2反應勢能面的建立
3.1 引言
3.2 方法選擇
3.3 NH_2+NO_2反應勢能面分析
3.3.1 生成N2O+H_2O反應勢能面分析
3.3.2 生成H_2NO+NO反應勢能面分析
3.3.3 生成HNO+HNO反應勢能面分析
3.4 與早期勢能面對比分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 NH_2+NO_2反應的直接動力學模擬
4.1 引言
4.2 模擬條件的選擇
4.3 反應可能性分析
4.4 產(chǎn)物分支比分析
4.5 原子水平的反應機理分析
4.5.1 P1產(chǎn)物通道的機理探討
4.5.2 P2產(chǎn)物通道的機理探討
4.5.3 P3產(chǎn)物通道的機理探討
4.5.4 復合物形成的機理(trap)探討
4.5.5 直接機理與間接機理探討
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺析我國光化學煙霧的形成及防治[J]. 宋雨桐. 生物化工. 2020(01)
[2]光化學反應中自由基的作用及反應影響因素的研究進展[J]. 王慶良,李倩倩,童東革,李傳奇,吳明鴿,蘇貴金. 環(huán)境化學. 2020(02)
[3]量子化學計算原理及其應用[J]. 陳奕馳. 科學咨詢(科技·管理). 2020(01)
[4]Exploring atmospheric free-radical chemistry in China:the self-cleansing capacity and the formation of secondary air pollution[J]. Keding Lu,Song Guo,Zhaofeng Tan,Haichao Wang,Dongjie Shang,Yuhan Liu,Xin Li,Zhijun Wu,Min Hu,Yuanhang Zhang. National Science Review. 2019(03)
[5]淺談大氣中NOx污染控制對策[J]. 楊美丹,張苗云,沈麗丹,方聰穎,陳昀,喬家玉. 科技資訊. 2014(24)
[6]煤制氣再燃中NH2與NO反應的物化研究[J]. 張影,杜梅芳,吳高賀,侯寧普,魯貴林,張忠孝. 材料導報. 2011(20)
[7]煤氣再燃還原氮氧化物的特性研究[J]. 王志強,孫紹增,錢琳,曹華麗,秦裕琨. 中國電機工程學報. 2007(20)
[8]打開物質(zhì)微觀世界大門的金鑰匙—薛定諤方程[J]. 孫利平,劉曉芝. 長沙大學學報. 2004(04)
[9]NH2自由基與O3反應機理的從頭計算[J]. 李來才,周紅平,田安民. 物理化學學報. 2002(09)
[10]化學反應動力學的現(xiàn)狀與將來[J]. 李遠哲. 化學通報. 1987(01)
博士論文
[1]SNCR反應機理及混合特性研究[D]. 盧志民.浙江大學 2006
本文編號:3428533
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