丙氨酸热解反应机理

论文摘要

选取丙氨酸为含氮模型化合物,用密度泛函理论（DFT）B3LYP/6-31+G（d,p）基组对丙氨酸高温热解过程进行量子化学模拟计算,设计了三条初反应路径与一条次反应路径,对每条反应路径中的反应物、过渡态、中间体及产物进行几何结构优化和频率计算,分析热解机理。用热重和红外光谱对热解实验释放的含氮气体进行分析,验证模拟结果的正确性。结果表明,初反应是两个丙氨酸分子通过缩合反应脱去水分子生成丙-丙二肽,丙-丙二肽通过缩合反应生成2,5-二酮哌嗪类化合物（DKPs）,此路径焓变值小且反应所需活化能最少,为主反应。约290℃时,NH3产率最大,400～450℃时HCN生成量增加,丙氨酸裂解主要的含氮气体产物是HCN,NH3和HNCO,实验所得含氮气体产物与计算结果一致。

论文目录

• 1 前言
• 2 理论计算
•   2.1 计算方法
•   2.2 反应路径
•   2.3 理论计算
•     2.3.1 计算方法
•     2.3.2 热力学分析
•     2.3.3 动力学分析
• 3 实验
•   3.1 实验样品与仪器
•   3.2 实验条件
• 4 结果与讨论
•   4.1 丙氨酸热解结果分析
•   4.2 丙氨酸的红外光谱分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘亮,蔡宜捷,田红,夏辉,曹亚

关键词: 丙氨酸,密度泛函理论,高温热解,前驱体

来源: 过程工程学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,环境科学与资源利用

单位: 长沙理工大学能源与动力工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(编号:51706022),湖南省自然科学基金资助项目(编号:2018JJ3545)

分类号: O621.25;X703

页码: 792-800

总页数: 9

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