绝缘纸高温裂解的分子动力学模拟研究

被引：26

作者：

闫江燕 ^{[1
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王学磊 ^{[2
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李庆民 ^{[1
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周勇 ^{[1
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王兆东 ^{[1
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李成榕 ^{[1
]}

机构：

[1] 华北电力大学电气与电子工程学院

[2] 国网山东电力公司电力科学研究院

来源：

中国电机工程学报 | 2015年 / 35卷 / 22期

基金：

北京市自然科学基金;

关键词：

绝缘纸; 高温裂解; 分子反应动力学; 微观机制; 纤维二糖; Reax FF;

D O I：

10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.22.031

中图分类号：

TS761.2 [工业及特种技术用纸];

学科分类号：

摘要：

借助分子反应动力学模型,基于Reax FF力场,从原子层面模拟研究了高温作用下纤维素单体纤维二糖的裂解机理。模拟结果表明,纤维二糖、1-吡喃环和4-吡喃环初始键断裂的位置分别集中在O′4-O,C5-O5和C1-O5,C′5-O′5处。纤维二糖继续分解生成了乙醇醛(CH2O H C H O)、甲酸(C H2O2)、C O2、自由基(C H O2)、1,2-二羟基乙烯(CHOH=CHOH)、H2O以及其他小分子碎片。其中乙醇醛主要是由两个吡喃环上第5个位置上的C和O原子从环上脱落形成的。甲酸和CO2多是由O′1-O′5从4-吡喃环上断裂形成。自由基CHO2由甲酸脱氢生成,也会由C1-O5从1-吡喃环上脱落生成。1,2-二羟基乙烯主要是由4-吡喃环上的两个C原子同时脱落生成。H2O主要由不同分子上的-OH和-H脱落后结合形成。裂解小分子产物可作为新的微观特征量,在变压器过热故障诊断中具有潜在应用价值。

引用

页码：5941 / 5949

页数：9

共 13 条

[1]

使用ReaxFF反应分子动力学方法研究酸性ZSM-5型沸石催化下的甲醇制烯烃过程.[D].白晨.上海交通大学.2011, 07

[2]

基于分子模拟的变压器绝缘纸无定型区老化微观机理研究.[D].胡舰.重庆大学.2009, 12

[3]

Development of the ReaxFF reactive force field for mechanistic studies of catalytic selective oxidation processes on BiMoO<Subscript> <Emphasis Type="Italic">x</Emphasis> </Subscript>.[J].William A. Goddard;Adri Duin;Kimberly Chenoweth;Mu-Jeng Cheng;Sanja Pudar;Jonas Oxgaard;Boris Merinov;Yun Hee Jang;Petter Persson.Topics in Catalysis.2006, 1-3

[4] 纤维素二聚体模型物热裂解的热力学性质研究 [J].