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三氟化氯可引发燃料油分解,探索三氟化氯引发剂的用量与燃料油释放热量的内在联系具有重要的理论和实际意义。本论文采用量子化学密度泛函方法,用B3PW91/6-31++G(d)基组计算研究了三氟化氯引发不同摩尔比煤油模型化合物正癸烷的分解反应及其放热量,主要研究内容和结果如下: 计算研究了三氟化氯引发多摩尔正癸烷(摩尔比为2:n(n=2~10))甲基上的氢原子的一级分解反应,发现三氟化氯引发多摩尔正癸烷一级分解反应的末态能量很低,均是放热反应和自发过程,当摩尔比为2:7时放热量最大。反应可同时生成多个氟化氢和相应的烷基自由基碎片。 计算研究了三氟化氯引发正癸烷甲基上的氢原子的逐级分解反应的二种作用方式,发现第一种作用方式总放热量为-3274.66kJ/mol,而第二种作用方式为-5096.52kJ/mol。还计算研究了三氟化氯引发正癸烷次甲基上的氢原子及其逐级分解反应,发现分解产生仲烷基自由基,逐级分解反应总放热量为-5810.31kJ/mol,比三氟化氯靠近甲基氢原子引发的分解放热量大。 现有计算的结果均显示:每级分解反应的末态能量都被降低,放出一定的热量,三氟化氯引发正癸烷分解均是自发进行。当三氟化氯活性原子消耗完全时,主要产物为新的伯烷基自由基、氟化氢、氯化氢、氟代烷和氯代烷等。 本文还开展了正癸烷热分解和双氧水引发正癸烷热分解的探索性实验研究。实验结果发现正癸烷热分解的主要产物为甲烷、乙烷、乙烯共占到80%左右。双氧水引发热分解时一氧化碳和二氧化碳共占到70%左右,乙烯和丙烯共占到20%左右,还有少量的含氧有机物。