左旋葡聚糖热解机理的密度泛函理论研究

作     者：黄金保 刘朝 曾桂生 谢宇 童红 李伟民 HUANG Jin-bao;LIU Chao;ZENG Gui-sheng;XIE Yu;TONG Hong;LI Wei-min

作者机构：贵州民族大学理学院贵州贵阳550025 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 南昌航空大学环境与化学工程学院江西南昌330063 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640 

出 版 物：《燃料化学学报》 (Journal of Fuel Chemistry and Technology)

年 卷 期：2012年第40卷第7期

页      面：807-815页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0703[理学-化学] 

基　　金：贵州省科学技术基金(黔科合J字2188号) 制浆造纸工程国家重点实验室开放基金(200928) 贵州省科技厅与贵州民族学院联合基金(黔科合J字LKM22号) 贵州民族大学引进人才科研基金资助项目 

主　　题：左旋葡聚糖 热解反应 密度泛函理论 

摘      要：采用密度泛函理论B3LYP/6-31++G(d,p)方法,对纤维素热解的主要产物左旋葡聚糖的热解反应机理进行了理论计算分析,设计了四种可能的热解反应途径,对各种反应的反应物、产物和过渡态的结构进行了能量梯度全优化。计算结果表明,左旋葡聚糖开环成链状中间体时,首先,左旋葡聚糖中的两个半缩醛键C(1)-O(7)和C(6)-O(8)断裂,经过渡态TS1形成中间体IM1,同时,C(6)-O(7)结合成键使C(5)-C(6)-O(7)形成环状结构,该反应的能垒较高,为296.53 kJ/mol,然后IM1经过渡态TS2转变为中间体IM2,该反应的能垒为234.09 kJ/mol;对IM2设计了四条可能的反应路径,反应路径2和3能垒较低,是IM2最可能的热解反应途径;在反应路径1和4中都包含了脱羰基反应,其反应能垒较高,不易发生。