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DFT Thermodynamic Research of the Pyrolysis Mechanism of the Carbon Matrix PrecursorTol uene for Carbon Material

Chemical Research in Chinese Universities 2001年第2期17卷 219-225页

作者： WANg Hui, YANg Hai-feng, RAN Xin-quan WEN Zheng-yi and SHI Qi-zhen (Chemistry Department, Modern Physics Institute and, Key Laboratory of Physics Inorganic Chemistry of Shan-Xi Province, Northwest University, Xi’an 710069, P. R. China) 西北大学陕西西安 710069

Based on the experiments, the standard enthalpy△H■of the possible pyrolysis reactions of the carbon matrix precursor toluene was investigated by means of DFT method ub3lyp/ 3-21g *(based on semi-empirical method UAM1 and ab initio method UHF/3-21g*). The com- putation results with ub3lyp/3-21g* coincide with the experimental values well. Then, the mechanism for all types of the pyrolysis reactions of toluene was studied by ub3lyp/3-21g * The geometries of the reactant and the product radicals were optimized, meanwhile, the standard thermodynamic parameters of the pyrolysis reaction at different temperatures (298, 773, 843, 963 and 1 073 K) were calculated. The thermodynamic computation result shows that when the pyrolysis temperature of toluene is lower than 963 K, the reaction path supported by thermody- namics is that the C-H bond of the methyl on the benzene ring breaks and bitoluene form, while the temperature increases (about 1 073 K), the thermodynamic calculation result turns to support the reaction path producing phenyl radicals and methyl radicals. This mechanism is in accord with the experiments.

关键词： Carbon/carbon composites Toluene Pyrolysis mechanism ub3lyp/3-21g

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