煤表面含S侧链基团对氧分子的物理吸附机理

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1、第33卷第5期煤炭学报V01．33No．52008年5月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYMav2008文章编号：0253—9993(2008)05—0556—05煤表面含S侧链基团对氧分子的物理吸附机理邓存宝，王雪峰，王继仁，邓汉忠，叶兵(辽宁工程技术大学安全科学与工程学院，辽宁阜新123000)摘要：应用量子化学密度泛函理论计算分析了煤表面含硫基团侧链对多氧分子物理吸附机理．煤表面中的含s基团与多氧分子进行吸附形成的吸附态中，煤表面含s侧链中s原子的电子向氧分子中的氧原子转移，吸附在煤表面上的氧分子都得到了电子，最后导致

2、氧分子的0—0键被削弱．键长出现了不同程度的拉长．吸附在煤表面氧分子的0—0键的伸缩振动频率向低波数位移，由于氧分子对c—s键和s—H键有比较强的相互作用，导致了c—s键和s—H键的振动频率都有较大程度的减小，c—s键和s—H键的强度受到了较大的削弱．氧分子与煤表面组成吸附态的吸附能为601．93k]／mol，由此可知，煤表面含s基因易与多个氧分子发生物理吸附．关键词：煤炭自燃；含S侧链基团；物理吸附中图分类号：TD752．2文献标识码：APhysicaladsorptionmechanismofcoalsurfacecontainings

3、ulfurgroupadsorptiontomoreoxygenmoleculeDENGCun—bao，WANGXue—feng，WANGJi—ren，DENGHan—zhong，YEBing(CollegeofSafetyScienceandEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin123000，China)Abstract：Usedthedensityfunctionaltheorytostudythephysicaladsorptionmechanismthatthecoalsurfac

4、esidechaincontainingsulfurgroupadsorbedmanyoxygenmolecules．Inthecoalsurface，thecontainingsulfurgroupformStheadsorptionstateafteradsorbingmanyoxygenmolecules．Inthisadsorptionstate，theelectronofsulfuratommovedtotheoxygenmolecules．Thelostelectronfromsulfuratomchieflymovedtoth

5、eadsorptionoxygentool—ecules．Atlastthe0—0bondisimpaired．andthe0—0bondlengthiselongatedtoacertainextent．Comparingwiththefreeoxygenmolecules．thevibrationalfrequencyofthe0—0bondsadsorbedbycoalsurfacemovedtolowwavenumber．BecausebetweenoxygenmoleculesandC—SbondandS—Hbondhavethe

6、stronginteraction．ThevibrationalfrequencyofC—SbondandS—Hbondisdeclinedanditsintensityisimpaired．too．Theenergyofad—sorptionis604．51kJ／tool，itfollowsthatthecoalsurfacewithcontainingsulfursidechainiseasyadsorbingoxygenmolecules，andtheadsorptionhasphysicaladsorption．Keywords：s

7、pontaneouscombustionofcoal；sidechaincontainingsulfurgroup；physicaladsorption煤炭是我国的重要能源，在所有各种类型的煤中，都含有数量不等的硫分．煤中硫分对炼焦、气化、燃烧都是十分有害的杂质，所以硫分是评价煤质的重要指标之一．煤炭在燃烧过程中排放的s0对环境和设备造成了很大的危害引．煤中的硫通常以有机硫和无机硫的状态存在．有机硫是硫与煤有机相结合的收稿日期：2007—07—09责任编辑：毕永华基金项目：国家自然科学基金资助项目(50474010)；“十一五”国家科技攻关

8、项目(2006BAK03B05)作者简介：邓存宝(1964一)，男，山西大同人，副教授．Tel：0418—3351708，E—mail：dengcunbao323@sohu．co