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J-GLOBAL ID：202102257966580719   整理番号：21A3306148

低温酸化プロセス中の石炭ビトリニットへのO_2の反応性吸着機構【JST・京大機械翻訳】

Reactive adsorption mechanism of O₂ onto coal vitrinite during the low temperature oxidation process

著者 (12件)： Zhou Dan (Key Laboratory of Coalbed Methane Resources & Reservoir Formation Process, Ministry of Education, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China) ,  Zhou Dan (School of Resources and Geosciences, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China) ,  Lu Wei (College of Energy and Safety, Anhui University of Science and Technology, Huainan, China) ,  Lu Wei (College of Safety and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, China) ,  Lu Wei (Industrial Safety Research Institute, China Coal Technology Engineering Group Chongqing Research Institute, Chongqing, China) ,  Li Jinliang (College of Energy and Safety, Anhui University of Science and Technology, Huainan, China) ,  Li Jinliang (College of Safety and Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao, China) ,  Li Jinliang (Industrial Safety Research Institute, China Coal Technology Engineering Group Chongqing Research Institute, Chongqing, China) ,  Song Yu (Key Laboratory of Coalbed Methane Resources & Reservoir Formation Process, Ministry of Education, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China) ,  Song Yu (School of Resources and Geosciences, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China) ,  Wu Caifang (Key Laboratory of Coalbed Methane Resources & Reservoir Formation Process, Ministry of Education, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China) ,  Wu Caifang (School of Resources and Geosciences, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221116, China)
資料名： Fuel  (Fuel)
巻： 308  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0023A  ISSN： 0016-2361  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ここでは,低温酸化の実験と組み合わせて,石炭ビトリニットの高分子モデル上へのO_2分子の吸着と拡散を,MD(分子動力学)とGCMC(グランドカノニカルモントカーロ)によってシミュレートした。O_2のエネルギー変動と支配吸着構造を明らかにし,またRDF(動径分布関数)と種々の官能基の自己拡散係数を明らかにした。O_2吸着の等量熱は16.40-16.57kJ/mol内にあり,温度上昇とともに直線的に減少した。GCMCとRDF分析は,O_2に対する種々の官能基の吸着親和性が芳香族>ピロール>ピリジンの順に従い,O_2分子が,芳香族化合物のL配向(石炭ビトリニット面に垂直なOO結合)とピリジン環に対するV配向(石炭ビトリニット面に平行なOO結合)で,石炭ビトリニットへの吸着を好むことを示した。O_2分子の自己拡散係数は10-6~10-5m2/sの大きさであった。このように,O_2分子の吸着親和性と拡散能力は,種々の機能グループ間で明らかに異なり,石炭の自然燃焼の段階的自己活性化反応のためのエネルギーと材料を提供した。低温酸化実験は,石炭の低温酸化プロセスにおける異なる構造の酸化反応が,異なる酸化温度で生じ,また,石炭中の構造の異なる酸化活性を証明した。ピロール,ピリジンおよび芳香族は,O_2分子に対する主要な吸着サイトであり,また,石炭の自然燃焼の一次反応領域として機能し,それらの広い分布により,脂肪族鎖および酸素官能基の位置よりも多くの熱を生成した。シミュレーションと実験結果は,石炭の自然燃焼のための物理吸着の2つの機能を示した。一つは,酸化反応のための酸素の供給であり,他方は,石炭の自然燃焼のトリガー機構として熱を放出することである。Copyright 2021 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *吸着 ,  *酸化 ,  *石炭 ,  酸素 ,  芳香族化合物 ,  *ビトリニット ,  親和性 ,  分子動力学 ,  物理吸着 ,  一次反応 ,  窒素複素環化合物
準シソーラス用語： 官能基 ,  *低温酸化 ,  吸着サイト , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 反応性吸着 ,  O_2分子 ,  石炭 ,  低温酸化 ,  段階的自己活性化反応

分類 (1件)： 石炭及びコークスの性質,組成,分析,試験  (YE04030T)

物質索引 (2件)： ピリジン ,  ピロール

タイトルに関連する用語 (6件)： 低温酸化 ,  プロセス ,  石炭 ,  ビトリニット ,  反応性 ,  吸着