Quantum chemistry calculation of reaction pathways of carboxyl groups during coal self-heating
Notice bibliographique
Résumé
During coal self-heating, reactions of carboxyl groups feature in the evolution of the spontaneous combustion of coal. However, their elementary reaction pathways during this process still have not been revealed. This paper selected the Ar–CH 2 –COOH as a typical carboxyl group containing structure for the analysis of the reaction pathways and enhancement effect on the coal self-heating process by quantum chemistry calculations. The results indicate that the hydrogen atoms in carboxyl groups are the active sites, which undergo the oxidation process and self-reaction process during coal self-heating. They both have two elementary reactions, namely (i) the hydrogen abstraction of –COOH by oxygen and the decarboxylation of the –COO· free radical and (ii) the hydrogen abstraction of –COOH and its pyrolysis. The total enthalpy change and activation energy of the oxidation process are 76.93 kJ/mol and 127.85 kJ/mol, respectively, which indicate that this process is endothermic and will occur at medium temperatures. For the hydrogen abstraction of –COOH by hydrocarbon free radicals, the thermal parameters are 53.53 kJ/mol and 56.13 kJ/mol, respectively, which has the same thermodynamic properties as the oxidation process. However, for the pyrolysis, the thermal parameters are –42.53 kJ/mol and 493.68 kJ/mol, respectively, and is thus exothermic and would not occur until the coal reaches high temperatures. They affect heat accumulation greatly, generate carbon dioxide, and provide new active centers for enhancing the coal self-heating process. The results would be helpful for further understanding of the coal self-heating mechanism.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».