第41卷第4期2024年8月J.At.Mol.Phys.,2024,41:041007(8pp)对苯二甲酸乙二醇酯降解机理密度泛函的理论研究原子与分子物理学报JOURNALOFATOMICANDMOLECULARPHYSICSVol.41No.4Aug.2024周�梅，李思佳，徐玮峰，黄金保，罗小松，吴雷（贵州民族大学物理与机电工程学院，贵阳550025）摘要：采用密度泛函理论方法B3P86/6-31++G(d,P），对对苯二甲酸乙二醇酯一聚体降解反应机理进行了理论研究设计了对苯二甲酸乙二醇酯一聚体纯热解、水解和醇解、水或醇作为催化剂降解过程的各种可能反应路径,对参与反应的各种中间体、过渡态及产物进行了几何结构优化和频率计算以获得热力学与动力学参数值，计算结果表明：当水或甲醇作为对苯二甲酸乙二醇酯热降解过程中的催化剂时，利用水或甲醇O一H中H提供到对苯二甲酸乙二醇酯一聚体主链酯键中O原子上形成对苯二甲酸，而乙烷基脱掉的H原子与水中羟基（-OH)或醇中甲氧基（-OCH,）结合形成新的水或者甲醇,从而降低对苯二甲酸乙二醇酯热解过程中的反应能垒（251.4kJ/mol→181.1kJ/mol（甲醇）和187.5kJ/mol（水））；当水或甲醇作为对苯二甲酸乙二醇酯热降解过程中的反应物参与反应时,利用水或甲醇O-H中H提供到对苯二甲酸乙二醇酯一聚体主链乙烷基旁O原子上形成乙二醇,而水中羟基（-OH)或醇中甲氧基（-OCH)结合对苯二甲酸乙二醇酯一聚体主链羰基中C原子上形成对苯二甲酸或对苯二甲酸单甲酯，进而达到降低对苯二甲酸乙二醇酯热解过程中的反应能垒（156.4kJ/mol（醇解）和170.1kJ/mol(水解））．在反应过程中，无论是水/甲醇催化或是水/甲醇参与反应都能在一定程度上降低对苯二甲酸乙二醇酯一聚体主要基元反应步的反应能垒，使反应更易于进行，关键词：对苯二甲酸乙二醇酯；密度泛函理论；热解；水解；醇解；催化降解；反应机理中图分类号：TQ519Densityfunctionaltheorystudyonthermaldegradationmechanismofethyleneterephthalate文献标识码：AD0I:10.19855/j.1000-0364.2024.041007ZHOUMei,LiSi-Jia,XuWei-Feng,HUANGJin-Bao,LUOXiao-Song,WULei(SchoolofPhysicsandMechatronicEngineering,GuizhouMinzuUniversity,Guiyang550025,China)Abstract:MechanismdegradationofethyleneterephthalatemomerwasinvestigatedbydensityfunctionaltheoryB3P86/6-31++G(d,p)method,thepossiblereactionpathsofpyrolysis/hydrolysis/alcoholysisandcatalyticdegradationweredesigned,thegeometricstructuresofvariousintermediates,tran...
