聚对苯二甲酸乙二醇酯二聚体模化物键离能的理论研究

摘要

采用密度泛函理论方法计算了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)二聚体模化物的键离能,并设计PET热解的3条可能路径,分析PET热解机理.由于乙酸甲酯与PET具有相同的酯基官能团,因此以乙酸甲酯为简单模型参照物,采用M06-2X,B3P86,B3LYP以及BHandHLYP方法分别在基组LanL2DZ,6-31G(d),3-21G和6-31++G(d,p)水平下对乙酸甲酯的键离能进行计算.通过计算可知,B3P86与M06-2X方法的计算结果与iBonD数据库的乙酸甲酯实验测定值最接近.因此本研究采用B3P86与M06-2X方法对PET的键离能进行计算.计算结果表明:PET的各键中C—C(aromatic)键的键离能最大,主链上的C—C键离能最小,其次是C—O键.在PET的可能热解路径中,PET可能主要通过主链进行协同反应,生成苯甲酸、对苯二甲酸等有机酸以及CH3CHO和CO2等气体产物.