Formation mechanism of polycyclic aromatic hydrocarbons during mineral oil pyrolysis: A ReaxFF molecular dynamics study

雷亚克夫 化学 热解 分子动力学 矿物油 机制(生物学) 计算化学 有机化学 环境化学 哲学 原子间势 认识论
作者
Linlin Xu,Gan Wan,Lushi Sun,Lin Li
出处
期刊:Fuel [Elsevier]
卷期号:365: 131175-131175 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2024.131175
摘要

Recycling used mineral oil (UMO) through pyrolysis is a flexible and efficient way. However, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) characterized by high toxicity can be produced during this process. This work attempts to reveal the evolution process of mineral oil and the formation mechanism of PAHs during mineral oil pyrolysis through the ReaxFF molecular dynamics (MD) simulation. Besides, the principles of heating rate (10 K/ps, 100 K/ps, and ∼ 1000 K/ps), temperature (2200 ∼ 3200 K), mineral oil components (naphthenes and aromatics content), and atmosphere (CO2) influencing PAHs formation were also explored. A two-staged pyrolysis evolution of mineral oil with the first decomposition and the followed polymerization reaction was observed. High temperature can make a quick conversion of the thermal decomposition to the polymerization reaction stage. By tracking the evolvement of crucial intermediates/products and aromatic structures, hydrogen abstraction-vinyl radical addition (HAVA) reaction was found to dominate PAHs formation during mineral oil pyrolysis. Besides, the polycondensation-cyclization of branched-chain groups attached to carbon clusters made considerable contribution to the formation of large PAHs. Vinyl radical addition and polycondensation-dehydrogenation were the two emblematic reactions of PAHs formation during mineral oil pyrolysis. The contribution of aromatic component in mineral oil to PAHs formation was found to be about 6.5 times that of naphthene component. CO2 can reduce PAHs formation through the oxidation of intermediates/product and also the inhibition of dehydrogenation with the followed vinyl radical/acetylene addition reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zhang完成签到 ,获得积分10
1秒前
Carmen完成签到 ,获得积分10
1秒前
天行健完成签到,获得积分10
3秒前
听寒完成签到,获得积分10
9秒前
寂灭之时完成签到,获得积分10
13秒前
不朽丶哀默完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
梵梵完成签到 ,获得积分10
15秒前
hatim完成签到,获得积分10
17秒前
小萝卜123发布了新的文献求助10
19秒前
会飞的小甘蔗完成签到 ,获得积分10
24秒前
研究生完成签到 ,获得积分10
30秒前
浮游应助xh采纳,获得10
31秒前
中原第一深情完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
34秒前
海洋球完成签到 ,获得积分10
36秒前
呆萌安萱完成签到,获得积分10
37秒前
她的城完成签到,获得积分0
38秒前
39秒前
研友_ZG4ml8完成签到 ,获得积分10
39秒前
zrrr完成签到 ,获得积分10
40秒前
呆萌安萱发布了新的文献求助10
41秒前
我是老大应助小Y采纳,获得10
43秒前
Youth完成签到 ,获得积分20
46秒前
FCL完成签到,获得积分10
49秒前
小蘑菇应助飞丹采纳,获得10
51秒前
51秒前
科研通AI2S应助YOLO采纳,获得10
52秒前
十月天秤完成签到,获得积分10
56秒前
浮游应助小萝卜123采纳,获得10
57秒前
overThat完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Akim应助史念薇采纳,获得10
1分钟前
来了来了完成签到 ,获得积分10
1分钟前
红毛兔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
岁月如歌完成签到 ,获得积分0
1分钟前
wao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5315270
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4457945
关于积分的说明 13868470
捐赠科研通 4347468
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2387790
邀请新用户注册赠送积分活动 1381932
关于科研通互助平台的介绍 1351243