杂原子对沥青质分子间相互作用影响的计算化学研究

作     者：叶正扬 龙军 代振宇 YE Zhengyang;LONG Jun;DAI Zhenyu

作者机构：中国石化石油化工科学研究院北京100083 

出 版 物：《石油学报（石油加工）》 (Acta Petrolei Sinica(Petroleum Processing Section))

年 卷 期：2022年第38卷第1期

页      面：75-84页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：中国石油化工股份有限公司重点前沿基础研究课题(118002-1)基金资助 

主　　题：沥青质 杂原子 分子间相互作用 静电势分布 密度泛函理论 分子动力学 

摘      要：沥青中大量的沥青质分子均含杂原子,通过计算化学方法,可以分析杂原子对沥青质二聚体结构及分子间相互作用的影响,并探究其影响机理。密度泛函理论计算结果表明,杂原子的存在使分子的静电势分布差别明显。对于稠环结构相似的沥青质分子,共轭硫原子使得分子的相互作用减小,含硫沥青质较远的质心距离和硫原子相对较弱的负电势使分子的取向和质心距分布更加随机。共轭氮原子作为强负电中心,强排斥增大分子取向偏离最低能量构型的能垒,从而使沥青质二聚体的构型取向更加趋于固定。同时分子动力学结果显示,含硫沥青质对温度敏感,温度升高更严重地加剧分子排列无序;而含氮沥青质在较高温度下依旧保持相对的有序排列。