低温等离子体作用下亮氨酸转化路径的密度泛函理论研究

目前低温等离子体技术在处理固体废弃物方面已得到广泛关注,本研究基于密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G (d,p)的水平上模拟计算了污泥中蛋白质模型化合物亮氨酸(LEU)在低温等离子体中的转化路径,包括脱氨优先机理、脱羧优先机理、其余C-C键断裂优先机理等七条主要路径。结果表明,亮氨酸易脱除氨基、羧基生成C_5H_(10),再进一步分解成小分子烃。产物CO_2来自羧基;生成CO的反应势垒相对较高,但CO_2易在等离子体中被电离成CO从而提高CO的产量;小自由基的相互结合及其他小分子的分解生成CH4和H_2。所有路径所需的能量均在低温等离子体高能电子能量的最大值范围内。