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摘要
本文采用基于ReaxFF反应力场的分子动力学方法（ReaxFF MD）,利用自主研发的国际首个基于GPU加速的ReaxFF MD程序系统GMD-Reax和独特的化学反应分析工具VARx MD,探索臭氧氧化对硝基苯酚的反应机理。通过模拟考察了300 K恒温条件下臭氧氧化水中对硝基苯酚的行为,获得了酚结构开环、CO2生成、主要自由基（·OH、·O2、·O）及团簇型自由基的数量演变趋势,并可定性描述六元环开环和CO2生成均遵循伪一级反应动力学规律。反应机理分析表明酚类分子在水溶液中被臭氧氧化的路径主要经过攫氢、六元环开环、碳链的氧化分解三个阶段,也揭示了自由基和团簇型自由基在臭氧降解对硝基苯酚时所发挥的重要作用。本工作是应用ReaxFF MD分子模拟方法对常温水环境下臭氧降解酚类污染物反应机理研究的一个尝试,可为深入认识该机理及相关的实验、理论研究提供一定的参考。
- 出版日期2017
- 单位中国科学院过程工程研究所; 中国矿业大学（北京）; 中国科学院大学; 化学与化工学院
