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    摘  要：采用密度泛函理论（DFT）计算2-丙硫醇及其氧化物，用循环伏安法研究了2-丙硫醇在金电极上的电化学行为，结果表明其标准电位的实验值为1.133 V，与1.083V在B3LYP/6-31++g(d, p)-PCM水平的理论计算值1.083V一致。采用前线轨道与Mülliken电荷对实验结果作出了合理的解释。根据平衡理论，2-丙硫醇/过氧化氢氧化脱硫体系中的实验平衡常数是3.49 × 1048，与B3LYP/6-31++g(d,p)-PCM水平下的理论平衡常数2.18 × 1048相符合，表明2-丙硫醇可以被H2O2氧化。54282

    毕业论文关 键 词：DFT，2-丙硫醇，标准电位，氧化脱硫

    Abstract: DFT were performed for calculations of 2-propanethiol and 2-propanethiol sulfone. The electrochemical behavior of 2-propanethiol at gold electrode was investigated by cyclic voltammety and the results showed that experimental standard electrode potential for 2-propanethiol sulfone/2-propanethiol is 1.133 V, which is consistent with that of 1.083V at B3LYP/6-31++g(d, p)-PCM level. The front orbit theory and Mülliken charges of moleculer explain well on the oxidation of 2-propanethiol in oxidative desulfurization. According to equilibrium theory the experimental equilibrium constant in the oxidative desulfurization system of 2-propanethiol/H2O2,is 3.49×1048,which is consistent with the theoretical equilibrium constant is 2.18×1048 at B3LYP/6-31++g(d, p)–PCM level,indicating that -propanethiol can be oxidized by H2O2.

    Keywords：DFT,2-propanethiol; Standard electrode potential; Oxidative desulfurization

    目 录

    1 前言 3

    2 实验部分 3

    2.1 化学品和试剂 3

    2.2 电极的制备 3

    2.3 仪器 3

    3 计算方法 3

    4 结果与讨论 4

    4.1 PPT（R）的循环伏安图 4

    4.2 分子的几何构型 6

    4.3 分子的前线轨道 7

    4.4 分子的Mülliken电荷分布和偶极矩 8

    4.5 标准电位的理论计算 9

    4.6 平衡常数的计算 10

    结  论 11

    参考文献 12

    致 谢 13

    1 前言

    燃油中的硫可导致严重的环境污染，形成酸雨、烟雾并对燃油发动机及工厂设备有腐蚀作用。加氢脱硫[1, 2]、选择性吸附脱硫[3]、生物氧化[4]及氧化脱硫[5-7]已有报道，其中氧化脱硫可获得深度脱硫，氧化脱硫是将硫化物氧化物强极性的砜从非极性的燃油中除去[6, 7]。氧化还原反应的限度是由其标准电位决定的，因而燃油中硫化物的标准电位具有理论和实际应用价值。二价的硫可以通过氧原子的亲电加成反应被氧化成砜的六价硫，图1所示为2-丙砜(PPT(R))/ 2-丙硫醇(PPT（R））的氧化反应式。

    PPT的氧化反应

    图1  PPT的氧化反应

        本文通过循环伏安法在金电极(GE)上测定2-丙硫醇的标准电位，并采用量子化学计算的方法对测定结果进行验证。

    2 实验部分

    2.1 化学品和试剂

    1.00M HCl，去离子水，PPT（R）是从Aldrich公司获得。所有试剂均为分析纯。

    2.2 电极的制备

    3mm直径、50 mm长度的金电极(GE)，经抛光、洗涤、干燥后，在电位在-0.35V和+1.5 V之间循环扫描10次，用蒸馏水洗涤备用。

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