聚苯乙烯热降解机理的理论研究

论文摘要

采用密度泛函理论B3LYP/6-311G（d）方法,对聚苯乙烯（PS）热降解反应机理进行了研究。PS热降解的主要产物是苯乙烯,其次是甲苯、α-甲基苯乙烯、乙苯和二聚体等芳烃化合物。PS热降解反应主要包括主链C-C键均裂、β-断裂、氢转移和自由基终止等反应。针对以上各类反应进行了路径设计和理论计算分析,对参与反应的分子的几何结构进行了优化和频率计算,获得了各热降解路径的标准动力学和热力学参数。计算结果表明,苯乙烯主要由自由基的链端β-断裂反应形成;二聚体主要由分子内1,3氢转移的反应形成;α-甲基苯乙烯由分子内的1,2氢转移后进行β-断裂形成;甲苯由苯甲基自由基夺取主链上的氢原子形成;乙苯由苯乙基自由基夺取氢原子形成。动力学分析表明,苯乙烯形成所需要的能垒低于其他产物形成所需要的能垒,故苯乙烯为主要的热降解产物;这与相关实验结果基本一致。

论文目录

• 1 计算方法
• 2 结果与讨论
•   2.1 键离能
•   2.2 苯乙烯、乙苯生成机理
•   2.3 二聚体形成机理
•   2.4 α-甲基苯乙烯、甲苯等产物生成机理
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 程小彩,黄金保,潘贵英,童红,蔡勋明

关键词: 聚苯乙烯,反应机理,密度泛函理论,热降解

来源: 燃料化学学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 贵州民族大学数据科学与信息工程学院,贵州民族大学机械电子工程学院

基金: 贵州省教育厅创新群体重大研究项目(黔教合KY字[2016]028),国家自然科学基金(51863004)资助~~

分类号: TQ325.2

页码: 884-896

总页数: 13

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