【Objetivo】 Investigar el mecanismo de oxidación del coque que contiene nitrógeno y la conversión de NO_x en el complejo microambiente de combustión del polvo de carbón mezclado con hidrógeno, promoviendo el uso limpio y con baja emisión de carbono de los recursos de carbón. 【Método】 Se utilizó la teoría del funcional de la densidad (DFT) basada en el funcional M06-2X y la base 6-311G(d) para construir modelos de borde de coque puro con nitrógeno piridínico y coque en forma de zigzag previamente hidrogenado; se predijeron los sitios de ataque preferenciales mediante análisis de potencial electrostático (ESP) y se calcularon sistemáticamente tres vías representativas de oxidación del coque hidrogenado con O₂ para diferentes productos gaseosos y sus barreras energéticas. 【Resultados】 El análisis de potencial electrostático mostró que la superficie del coque prehidrogenado exhibe una alta polarización; en comparación con el coque puro (barrera inicial de ruptura de enlace N—C de 237.4 kJ/mol), la barrera en el paso determinante para el coque prehidrogenado aumentó a 274.63 kJ/mol, indicando que la hidrogenación superficial aumenta significativamente la resistencia cinética a la apertura del heterociclo nitrogenado; la comparación de vías indicó que la vía 3 (formación de NO₂) presenta una barrera determinante alta de 334.19 kJ/mol, desfavorable cinéticamente; las vías 1 (formación de NO y H_2O) y 2 (formación de NO y CO) son rutas competitivas posibles, ambas sujetas a la ruptura del enlace N—C que actúa como verdadero cuello de botella cinético, siendo la vía 1 termodinámicamente favorable (exotérmica 692.76 kJ/mol) y la vía 2 con una ligera ventaja cinética tras superar el paso determinante. 【Conclusión】 La oxidación del coque nitrogenado en un microambiente hidrogenado es un proceso a alta temperatura estrictamente controlado por la ruptura del enlace N—C; el NO es el principal producto de óxidos de nitrógeno, mientras que la formación de NO₂ es prácticamente despreciable. La descripción de este mecanismo molecular proporciona parámetros cinéticos intrínsecos fundamentales para la simulación numérica CFD de la dinámica de fluidos en la combustión mixta de carbón e hidrógeno y para un control preciso de contaminantes.

combustión mixta carbón-hidrógeno; coque hidrogenado; teoría del funcional de la densidad; mecanismo de oxidación; transformación de NO_x