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內容簡介： 本书第1章简单介绍了生物质能利用的意义及现状，介绍了生物质热解机理的研究现状。第2章简单介绍了分子模拟的一些基本理论。后面各章主要是笔者所在课题组近几年来的科研成果，第3章介绍了纤维素单分子热解过程的分子动力学模拟研究。第4~8章介绍了纤维素的各种模型化合物热解机理的量子化学理论研究，分析了各种主要热解产物的形成演化机理。第9章介绍了木质素模型化合物热解过程的分子动力学模拟研究。第10~15章介绍了木质素的各种模型化合物热解机理的量子化学理论研究，分析了各种木质素主要热解产物的形成演化机理。第16、17章介绍了两种半纤维素模型化合物热解机理的量子化学研究。 關於作者： 黄金保 教授，工学博士，硕士生导师，。主要从事新能源开发利用、计算物理及分子模拟等方向的研究，主持国家自然科学基金项目1项（结题为优）、省部级项目4项，主研和参与国家自然科学基金项目和省部级项目多项; 在Energy, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, Waste Management, Journal of the Energy Institute, Chemical Physics Letters, Computational and Theoretical Chemistry, 化学学报和燃料化学学报等国内外核心期刊发表论文60余篇，被SCIEI收录40余篇，SCI它引200余次; 2015年获第十三届贵州省青年科技奖; 国家自然科学基金项目通讯评审专家，Journal of Analytical and Applied Pyrolysis、Energy & Fuel和燃料化学学报等期刊评审人。 目錄： 第1章绪论1 1.1世界能源现状及发展趋势1 1.2生物质能的定义及特点2 1.3生物质能开发利用的意义4 1.4生物质能开发利用技术5 1.4.1直接燃烧技术6 1.4.2热化学转换技术7 1.4.3生物化学转换技术8 1.5生物质能开发利用现状9 1.5.1国外生物质能利用现状9 1.5.2我国生物质能源利用现状10 1.6生物质热解机理研究现状及存在的问题12 第2章分子模拟基本理论简介18 2.1分子动力学模拟19 2.1.1基本原理19 2.1.2常用力场21 2.1.3周期性边界条件24 2.1.4统计系综24 2.1.5分子动力学模拟在热解机理研究中的应用25 2.2量子化学计算方法27 2.2.1从头计算法27 2.2.2半经验计算方法28 2.2.3密度泛函理论方法29 2.2.4量子化学计算在反应机理研究中的应用30 2.2.5Gaussion 09软件简介31 第3章纤维素热解机理的分子动力学模拟32 3.1引言32 3.2模拟计算方法33 3.3纤维素分子优化结构33 3.4纤维素热解过程中的能量变化35 3.5纤维素热解过程中分子键的断裂35 3.6纤维素热解产物形成机理分析37 3.7小结40 第4章纤维素热解初期的脱水机理41 4.1引言41 4.2模型化合物丙三醇脱水反应路径设计41 4.3计算方法42 4.4丙三醇热解反应物、产物、中间体和过渡态的优化几何构型43 4.5各反应路径的热力学分析45 4.6各反应路径的动力学分析47 4.7小结49 第5章纤维素热解中左旋葡聚糖的形成机理51 5.1引言51 5.2计算方法51 5.3纤维二糖热解反应路径的设计52 5.4反应物、中间体、产物和过渡态的优化几何构型53 5.5反应物各键的 Mulliken 重叠布居数55 5.6反应过程中的能量变化55 5.7氢离子H 对反应的影响56 5.8反应过程的热力学分析57 5.9小结57 第6章纤维素单体的热解反应机理59 6.1引言59 6.2吡喃葡萄糖热解反应路径设计59 6.3吡喃葡萄糖热解反应物、过渡态和产物的优化几何构型60 6.4各反应路径的热力学分析64 6.5各反应路径的动力学分析65 6.6小结69 第7章纤维素热解过程中CO、CO2的形成机理70 7.1引言70 7.2模型化合物丁醇醛和丁醇酸热解反应路径设计70 7.3反应物、中间体、产物和过渡态的优化几何构型71 7.4各反应路径的能垒分析74 7.5各反应路径的热力学分析76 7.6小结77 第8章左旋葡聚糖的二次热解机理78 8.1引言78 8.2左旋葡聚糖热解反应路径设计78 8.3反应物、中间体、产物和过渡态的优化几何构型80 8.4各反应路径的能垒变化分析83 8.5各反应路径的热力学分析89 8.6小结90 第9章木质素热解机理的分子动力学模拟91 9.1引言91 9.2模拟计算方法92 9.3木质素分子优化结构92 9.4木质素热解过程中的能量变化93 9.5木质素热解过程中分子键的断裂94 9.6木质素热解产物形成机理分析96 9.7小结98 第10章木质素模化物紫丁香酚的热解机理99 10.1引言99 10.2计算方法99 10.3紫丁香酚的键离解能分析100 10.4紫丁香酚热解产物形成机理分析101 10.5小结108 第11章木质素模化物键离解能的理论计算110 11.1引言110 11.2计算方法110 11.3CO键的键离解能111 11.4CC键的键离解能114 11.5键离解能和键长的相关性117 11.6小结118 第12章O4型木质素二聚体模化物的热解机理120 12.1引言120 12.2计算方法120 12.3木质素二聚体的热解机理121 12.3.1CO键均裂的后续反应121 12.3.2CC键均裂的后续反应125 12.3.3协同消除反应128 12.4愈创木酚二次热解反应机理130 12.5温度对热解机理的影响133 12.6小结134 第13章O4型木质素二聚体模化物的热解机理136 13.1引言136 13.2O4型二聚体的键离解能分析136 13.3O4型二聚体的热解机理分析137 13.3.1CO键断裂的后续反应137 13.3.2O CH3键断裂的后续反应141 13.3.3CC键断裂的后续反应142 13.4碱性金属离子对二聚体键离解能的影响145 13.5小结146 第14章1型木质素二聚体模化物的热解机理147 14.1引言147 14.21型二聚体的键离解能分析147 14.31型二聚体的热解机理分析148 14.3.1CC键均裂的后续反应148 14.3.2CC键均裂的后续反应151 14.3.3协同消除反应152 14.4温度对热解机理的影响154 14.5小结155 第15章木质素热解过程中CO、CO2和CH4的形成机理156 15.1引言156 15.2CO的形成机理分析156 15.3CO2的形成机理分析161 15.4CH4的形成机理分析164 15.5温度对热解反应的影响165 15.6小结166 第16章O乙酰基吡喃木糖的热解反应机理167 16.1引言167 16.2计算方法167 16.3O乙酰基吡喃木糖热解反应机理分析168 16.4小结175 第17章4O甲基葡萄糖醛酸的热解机理176 17.1引言176 17.2计算方法177 17.34O甲基葡萄糖醛酸热解反应机理分析177 17.4小结187 参 考 文 献189 参考文献213 內容試閱： 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，随着石化燃料的日益匮乏及环境污染的日益加重，生物质作为一种具有可再生、低污染、分布广等优点的能源资源，其开发利用越来越受到世界各国的关注。 以往出版的同类书籍主要介绍的是生物质热解机理的实验研究成果，而本书主要介绍的是生物质热解机理的分子模拟理论研究成果，采用分子模拟计算方法，从分子水平上对纤维素、半纤维素和木质素的各种模型化合物的热解过程、主要产物的形成机理进行理论研究分析。本书作为生物质热解机理的理论研究成果能为生物质热解技术的应用提供一些基本的理论指导。 本书第1章简单介绍了生物质能利用的意义及现状，介绍了生物质热解机理的研究现状。第2章简单介绍了分子模拟的一些基本理论。后面各章主要是笔者所在课题组近几年来的科研成果，第3章介绍了纤维素单分子热解过程的分子动力学模拟研究。第4~8章介绍了纤维素的各种模型化合物热解机理的量子化学理论研究，分析了各种主要热解产物的形成演化机理。第9章介绍了木质素模型化合物热解过程的分子动力学模拟研究。第10~15章介绍了木质素的各种模型化合物热解机理的量子化学理论研究，分析了各种木质素主要热解产物的形成演化机理。第16、17章介绍了两种半纤维素模型化合物热解机理的量子化学研究。

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