燃煤煙氣中鉛的反應(yīng)機理研究.pdf

1、燃煤過程中有毒痕量元素鉛的釋放會對人類的健康和生存環(huán)境造成巨大的破壞，已成為世界范圍內(nèi)關(guān)注的熱點問題。目前對于痕量元素 Pb主要研究其富集分布、大氣中的遷移和控制技術(shù)等方面，而對它的排放規(guī)律及形態(tài)轉(zhuǎn)化機理的探索和認識十分稀少。本文對燃煤煙氣中有毒痕量元素 Pb的氯化、氧化及溴化的均相反應(yīng)的微觀反應(yīng)機理進行了理論計算，同時也對元素態(tài) Pb在飛灰未燃盡炭表面的多相吸附進行了深入研究。
　　采用量子化學密度泛函理論方法對反應(yīng)中所涉及到反

2、應(yīng)物、產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型進行優(yōu)化，并與文獻中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行比較來確定計算的基態(tài)幾何構(gòu)型。
　　在此基礎(chǔ)上，對燃煤煙氣中Pb的氯化、氧化及溴化的10個反應(yīng)的微觀反應(yīng)機理進行研究。應(yīng)用量子化學 B3LYP方法，對Pb選用 SDD基組，除 Pb外的非金屬元素Cl、Br、O和H，由于其處于多電荷體系，僅采用標準基組計算精度不能滿足要求，需要增加彌散函數(shù)提高其精度，因此選用6-311++G(3df，3pd)基組。對反應(yīng)過程中各個駐點，即

3、反應(yīng)物、中間體、過渡態(tài)和產(chǎn)物的幾何構(gòu)型進行了優(yōu)化計算和頻率分析，并通過振動頻率分析和IRC方法對所找到的過渡態(tài)和中間體進行確認，同時通過多組態(tài)相互作用QCISD(T)方法計算得到的單點能進行零點能校正，計算出各反應(yīng)的活化能，利用經(jīng)典過渡態(tài)計算式得到298~1800K溫度范圍內(nèi)各反應(yīng)的指前因子和速率常數(shù)值。
　　應(yīng)用密度泛函理論進行吸附機理研究，對不同飛灰未燃盡炭模型(構(gòu)建了4~5個苯環(huán)的簇結(jié)構(gòu)鋸齒形、扶手梯形和尖端形，并以模型邊緣