摘要:
应用Gaussian 03程序，采用密度泛函（DFT）方法，在B3LYP/6-31G（d，p）水平下研究煤中脂肪族硫醚结构（C6H5CH2SCH3）吸附O2分子及氧化反应过程的能量变化，确定分子间氧化反应机制，为预防煤炭自燃奠定理论基础。由计算结果可知，煤中C6H5CH2SCH3结构物理吸附O2分子形成复合物Ⅰ，形成过程是一个无势垒的过程，在热力学上是稳定的。煤中C6H5CH2SCH3结构与O2分子的相互作用距离dS-O为2.582Å，经CP校正后的相互作用能为-20.60 kJ/mol。分析复合物Ⅰ的电子密度变化，可确定其相互作用为范德华力，属于物理吸附。当复合物Ⅰ吸收足够的能量，将进一步发生化学反应。煤中C6H5CH2SCH3结构氧化反应共有5条反应路径，Path 4是反应的主反应路径，其产物P3（C6H5CH2SOH+CH2O）是反应的主产物。经分析发现：煤中C6H5CH2SCH3结构易发生初步氧化，仅需12.36 kJ/mol的能量，物理吸附一个O2分子释放的能量足以提供，但若要深度氧化将Path 4进行下去，需要再从外界吸收相当于物理吸附5个O2分子释放的能量。
