大氣中一元酸催化亞硫酸分解反應(yīng)的從頭算及動力學(xué)研究
本文關(guān)鍵詞: 亞硫酸 一元酸 催化 從頭算 速率常數(shù) 出處:《高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報》2017年08期 論文類型:期刊論文
【摘要】:采用從頭算的理論計算方法,在CCSD(T)/aug-cc-p VDZ//MP2/aug-cc-p VDZ水平下,對甲酸、乙酸、丙酸和硝酸催化亞硫酸分解成二氧化硫和水的微觀反應(yīng)機理進行了理論研究.結(jié)果表明,這4種一元酸均可使亞硫酸分解反應(yīng)能壘顯著降低,降低幅度由大到小的順序為丙酸乙酸甲酸硝酸.其中,丙酸甚至使反應(yīng)能壘從裸反應(yīng)時的99.84 kJ/mol降至27.24 kJ/mol.在此基礎(chǔ)上,計算了200~320 K溫度范圍內(nèi)4種一元酸催化亞硫酸分解反應(yīng)的速率常數(shù),并結(jié)合它們在大氣中的實際濃度計算了有效速率常數(shù).結(jié)果表明,在實際大氣環(huán)境中,乙酸對亞硫酸分解反應(yīng)的催化效果最為顯著.當(dāng)乙酸存在時,亞硫酸在室溫下的大氣壽命僅為0.02 s.
[Abstract]:The microcosmic reaction mechanism of sulfuric acid, acetic acid, propionic acid and nitric acid catalyzed by sulfurous acid to sulfur dioxide and water was studied by ab initio theoretical calculation method at the level of CCSD(T)/aug-cc-p VDZ//MP2/aug-cc-p VDZ. These four monoacids can significantly decrease the energy barrier of sulfurous acid decomposition reaction, and the order of reduction from large to small is nitric acid propionate acetate. Propionic acid even reduces the energy barrier from 99.84 kJ/mol to 27.24 kJ / mol during naked reaction. The rate constants for the decomposition of sulfurous acid catalyzed by four monobarboxylic acids in the temperature range of 200 ~ 320 K have been calculated, and the effective rate constants have been calculated in combination with their actual concentrations in the atmosphere. The results show that, in the actual atmospheric environment, the effective rate constants are calculated. In the presence of acetic acid, the atmospheric lifetime of sulfurous acid at room temperature is only 0.02 s.
【作者單位】: 吉林大學(xué)理論化學(xué)研究所理論化學(xué)計算實驗室;加州州立大學(xué)富勒爾頓分校化學(xué)與生物化學(xué)系;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:21373098)資助~~
【分類號】:O643.32
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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本文編號:1500595
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