全氟温室气体SF_5CF_3与CH_3自由基脱氟降解机理

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• 论文作者：刘艳 ; 黄月天 ; 王文亮
• 年：2016
• 作者机构：陕西师范大学化学化工学院;渭南师范学院化学与环境学院;
• 论文关键词：SF_5CF_3 ; CH_3 ; 反应机理 ; 理论计算
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十四分会：化学动力学
• 语种：中文
• 分类号：O643.12
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第四十四分会 ; 化学动力学
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：254k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

SF_5CF_3作为最新发现的温室气体,具有强红外辐射强迫的物质,且以每年6%的速度增加~([1]),若不对该温室气体加以控制,将可能在大气中造成不可逆的积累,进一步加剧全球变暖,了解其在大气环境中的降解途径尤显必要。采用密度泛函B3PW91/6-311++G(d,p)方法研究了SF_5CF_3与还原性自由基CH_3的微观反应机理;用高精度算法G3(MP2)方法计算各物种在0 K时的电子能并构建反应势能剖面。结果表明,反应SF_5CF_3+CH_3存在7条反应通道:(1)通道SF_5CF_3+CH_3→TS1→P1(SF4CF3+CH_3F)和SF_5CF_3+CH_3→TS2→P2(SF4CF3'+CH_3F)需要克服的能垒分别为52.1和59.7 kJ/mol,为最佳反应通道,而这两个过渡态的能量仅差7.6 kJ/mol,为竞争反应机理。(2)SF_5CF_3易与CH_3自由基C原子发生抽氟反应,SF_5CF_3分子的C-S键断裂机理次之,三分子分解反应机理最难进行。(3)CH_3自由基易进攻SF_5CF_3分子中C-S键轴上的F原子(C-F(1)),发生抽氟反应,垂直于C-S键轴上的F原子次之(C-F(2)),而-CF3基团中的F原子(C-F(3))最难被抽提。该结论与键能大小顺序一致(C-F(1)、C-F(2)和C-F(3)键能分别为423.1,428.6和507.6 kJ/mol)。

引文

[1]Sturges W.T.;Wallingon T.J.;Hurley M.D.;Shine K.P.;Sihra K.;Engel A.;Oram D.E.;Penkett S.A.;Mulvanney R.;Brenninkmeijer A.M.;Science,2000,289:611.