基于分子模拟的不溶性硫黄稳定剂的性能

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.008

化工进展 ›› 2016, Vol. 35 ›› Issue (03): 706-710.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.008

基于分子模拟的不溶性硫黄稳定剂的性能

马健¹, 赵基钢¹, 王荣杰^1,2, 舒阳¹, 沈本贤¹

1 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室, 上海 200237;
2 石河子大学化学化工学院新疆生产建设兵团化工绿色过程重点实验室, 新疆石河子 832003

收稿日期:2015-08-03 修回日期:2015-08-14 出版日期:2016-03-05 发布日期:2016-03-05
通讯作者: 赵基钢,副教授,硕士生导师。E-mail:zjg@ecust.edu.cn.
作者简介:马健(1991-),男,硕士研究生,研究方向为计算化学。
基金资助:
中国石化科技开发项目(LQJS1109QT0005).

Molecular simulation studies on the properties of insoluble sulfur stabilizers

MA Jian¹, ZHAO Jigang¹, WANG Rongjie^1,2, SHU Yang¹, SHEN Benxian¹

1 State Key Laboratory of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China;
2 Key Laboratory for Green Processing of Chemical Engineering of Xinjiang Bingtuan, Shihezi University, Shihezi 832003, Xinjiang, China

Received:2015-08-03 Revised:2015-08-14 Online:2016-03-05 Published:2016-03-05

摘要/Abstract

摘要： 采用基于密度泛函理论的量子化学方法模拟建立了7 种常见稳定剂和自制复配溶剂HCX 与不溶性硫黄作用后的稳定分子结构,并采用过渡态理论计算这些分子结构发生裂解反应的能垒以及热力学参数,比较不同稳定剂条件下制备的不溶性硫黄的热稳定性以及热力学性质。并将模拟结果与实验结果和DSC 表征结果相对比, 结果显示添加富含卤族元素HCX 稳定剂制备的不溶性硫黄在加剂量为1%,110℃、15min 条件下,其热稳定率可达82.4%,DSC 表征结果显示该样品热裂解温度约为138℃,热稳定性明显优于常见稳定剂,与理论模型计算结果相一致,论证了该模型的可靠性,表明该模型可用于研究新型不溶性硫黄稳定剂。

关键词: 不溶性硫黄, 稳定剂, 热稳定性, 分子模拟

Abstract: Quantum chemical method based density functional theory (DFT) was used to build the molecular structures of stable insoluble sulfur,which contain seven common kinds of stabilizers and HCX. Based on the transition state theory,the reaction energy barrier and thermodynamic parameters were calculated for each thermal cracking reaction. The thermal stability and thermodynamic properties of insoluble sulfur with various stabilizers were compared. The simulation result were compared with the experimental and DSC results. The experimental result showed that under the conditions of 1% stabilizer,110℃ and 15min,the thermal stability ratio of insoluble sulfur prepared with HCX was 82.4%. The DSC result revealed a pyrolysis temperature of 138℃。 The thermal stability of insoluble sulfur prepared with HCX was superior to samples prepared with common stabilizers. The consistency between the experimental result and the simulation result proved the reliability of this model,which therefore can be used to develop new kinds insoluble sulfur stabilizer.

Key words: insoluble sulfur, stabilizer, thermal stability, molecular simulation

中图分类号:

TQ330
O641

马健, 赵基钢, 王荣杰, 舒阳, 沈本贤. 基于分子模拟的不溶性硫黄稳定剂的性能[J]. 化工进展, 2016, 35(03): 706-710.

MA Jian, ZHAO Jigang, WANG Rongjie, SHU Yang, SHEN Benxian. Molecular simulation studies on the properties of insoluble sulfur stabilizers[J]. Chemical Industry and Engineering Progree, 2016, 35(03): 706-710.

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Molecular simulation studies on the properties of insoluble sulfur stabilizers

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