无氧/低氧环境中zigzag型焦炭N的迁移转化特性

摘要

采用量子化学方法探究了还原区高浓度NO存在下zigzag结构焦炭氮中N的迁移转化规律,并通过构建含羟基焦炭N模型,从分子层面对氧存在下焦炭N的转化特性进行了系统的理论计算.结果表明,还原区NO的存在会与焦炭中的N结合为N2释放;并且氧的存在增强了焦炭表面化学活性,进一步促进了焦炭中N的析出.还原区氧和NO的共存使得焦炭中N的释放与C的燃烧同时发生,表现为NO与焦炭中N结合为N2的同时,伴随有氧将焦炭中C氧化成CO2或CO.动力学计算C燃烧产物的限速步速率常数发现,低温低氧条件下C更容易氧化生成CO;随着温度的升高,CO2生成速率明显增大,高温更利于CO2的生成.