【Objetivo】 Investigar os mecanismos de oxidação de coque contendo nitrogênio e a conversão de NO_x no complexo microambiente da combustão de pó de carvão misturado com hidrogênio, promovendo o uso limpo e de baixo carbono dos recursos de carvão. 【Método】 Utilizando a teoria do funcional da densidade (DFT) baseada no funcional M06-2X e na base 6-311G(d), foram construídos modelos da borda do coque puro contendo nitrogênio piridínico e do coque em forma de ziguezague pré-hidrogenado; os sítios preferenciais de ataque da reação foram previstos por análise do potencial eletrostático (ESP) e foram sistematicamente calculadas e comparadas três vias representativas de oxidação do coque hidrogenado com O₂ formando diferentes produtos gasosos e suas barreiras energéticas. 【Resultados】 A análise do potencial eletrostático indicou que a superfície do coque pré-hidrogenado apresenta forte polarização; em comparação com o coque puro (barreira inicial de ruptura da ligação N—C de 237,4 kJ/mol), a barreira da etapa determinante no coque pré-hidrogenado elevou-se a 274,63 kJ/mol, indicando que a hidrogenação superficial aumenta significativamente a resistência cinética à abertura do heterociclo nitrogenado; a comparação das vias revelou que a via 3 (formação de NO₂) apresenta alta barreira determinante de 334,19 kJ/mol, desfavorável cineticamente; as vias 1 (formação de NO e H_2O) e 2 (formação de NO e CO) são caminhos competitivos possíveis, ambos limitados pela ruptura da ligação N—C que representa o verdadeiro gargalo cinético, sendo a via 1 termodinamicamente preferida (exotérmica 692,76 kJ/mol), enquanto a via 2 possui pequena vantagem cinética após ultrapassar a etapa determinante. 【Conclusão】 A oxidação do coque nitrogenado em microambiente hidrogenado é um processo de alta temperatura estritamente controlado pela ruptura da ligação N—C; NO é o principal produto dos óxidos de nitrogênio, enquanto a formação de NO₂ é praticamente desprezível. A revelação deste mecanismo microscópico fornece parâmetros cinéticos intrínsecos fundamentais para simulações numéricas CFD da hidrodinâmica da combustão mista de carvão e hidrogênio e para o controle preciso dos poluentes.

combustão mista carvão-hidrogênio; coque hidrogenado; teoria do funcional da densidade; mecanismo de oxidação; transformação NO_x