摘要

为了构建准确乙酸燃烧化学反应动力学模型,进行了乙酸基与O2及其分解异构化高精度的量子计算。利用CCSD(T)-F12/cc-pVTZ-F12//B2PLYPD3/cc-pVTZ算法,得到了反应体系势能面,并基于多参考态方法CASPT2/CBS//CASPT2/cc-pVTZ,获得无势垒反应势能面。通过气相单分子反应理论(RRKM)和主方程理论求解了温度和压力相关的速率常数,利用可变反应坐标过渡态理论求解无势垒反应乙酸基与O2加成反应的速率常数。结果表明:在低压或者高温条件下,超过99%的化学活化的O2CH2CO2H自由基直接分解为CH2O2H+CO2。随着压力升高,化学活化的O2CH2CO2H碰撞稳定后生成O2CH2CO2H,O2CH2CO2H则在后续反应中分解为CH2O2H+CO2。乙酸自由基在分解时,CO2+CH3产物通道占据主导地位。基于计算结果改进了原有乙酸模型,改进后的模型能够更好地预测层流燃烧速度,并且乙酸基存在更多的消耗路径,与量化计算结果一致。