在燃烧源环境污染与防治研究领域中,继二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等众多污染物之后,燃煤过程中有毒痕量元素的排放污染问题已引起世界范围内的广泛关注,有关痕量元素及其化合物的排放控制研究已成为一个新兴而前沿的研究领域。目前有关燃烧中痕量元素的研究主要集中在其富集分布规律、大气中的迁移以及控制技术和取样装置等方面,较少深入到反应机理这个层次上。对煤燃烧过程中痕量元素的动力学机理进行研究,从本质上揭示其与燃烧产物及其它物质组分之间的相互作用规律,可为寻求廉价、实用的有毒痕量元素控制方法奠定理论基础。本文以量子化学理论以及过渡态理论为基础,从微观角度研究了煤燃烧中硒和锡的一些有代表性的化学反应的机理,进行了有关热力学和动力学参数的计算,并与实验结果进行了比较和分析。主要内容如下: (1)采用量子化学从头计算法研究了硒与氧所发生的三个反应的反应机理。MP2/SDD 水平上优化了反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型。在同一水平上计算了能量,同时进行零点能校正,并且计算出反应的热效应、熵变、活化能和绝对速率常数。同时得到了各驻点分子的等电子密度三维示意图,进行了布居数分析,从微观上阐明了反应中各分子的性质以及反应的机理。(2)采用量子化学从头计算MP2方法,在SDD基组水平研究了煤燃烧过程中锡与氧和锡与二氧化碳两个反应的反应机理,优化得到反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型。在同一水平上计算能量,同时进行零点能校正,并以此能量计算活化能和反应热效应。采用经典过渡态理论计算反应速率常数,并与文献数据进行比较,结果比较吻合。同时得到了各驻点分子的等电子密度三维示意图,进行了布居数分析,从微观上阐明了反应中各分子的性质以及反应的机理。通过对硒与锡的动力学及热力学参数计算结果与文献数据的比较,表明量子化学计算方法是研究痕量元素气相反应机理、热力学及动力学参数的一种有效手段。计算得到的有关参数为深入研究煤燃烧过程中痕量元素排放的动力学模型提供了依据。