为了从微观角度研究煤的热解机理,找出热解过程中反应路径、中间产物等反应信息,用Reax FF动力学的方法分析煤的热反应机理。阐述了模拟过程中煤分子体系的构建、模拟结果的处理方法,介绍了如何通过监测自由基中间体种类,获得反应过程中常见产物的分布和基元反应,进而解释煤热解、氧化和水热处理等反应过程的机理,并对Reax FF动力学在煤热反应体系中复杂化学反应的研究前景进行展望。通过Reax FF方法可模拟煤的热反应过程,可以获得主要产物的生成路径、产物种类、产物的生成顺序等信息,还可以研究煤热解过程中煤分子间或与其他分子间的相互作用,进而分析热解过程中煤的热反应机理。后续可通过时温等效原理建立模拟温度与实际温度的定量关系,解决Reax FF方法模拟温度与实际温度不对应的问题;通过编写相应的后台程序缩短模拟计算结束后数据的处理时间。

国家自然科学基金资助项目(21506047)；河北省自然科学基金资助项目(B2014209261)；河北省教育厅重点基金资助项目(ZD2016068)；