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1、HFO-1234ze热解机理的DFT研究摘要:通过密度泛函理论（DFT）对1,1,1,3-四氟丙烯（HFO-1234ze，CF3CH=CHF）的热解反应路径进行计算，并对热解可能的产物（CF3H,CF4,HF）进行了研究。结果表明：在均裂反应中，CF3自由基最易生成，其活化能为210.25kJmol-1。相比之下，由于较高的活化能，F自由基最难产生。在随后的链式反应中，生成CF3H所需的活化能最低为64.23kJmol-1。而生成CF4和HF所需的活化能较高。本文从分子尺度研究了HFO-1234ze的热解机理并为研究工质的热稳定性提供了参考。
2、关键词：HFO-1234ze；热解；密度泛函理论（DFT）MechanismofThermalDecompositionofHFO-1234zebyDFTStudyHaoZhang1,ChaoLiu1,YuCao1,XiaoxiaoXu1,QibinLi2（1.KeyLaboratoryofLow-gradeEnergyUtilizationTechnology&System,MinistryofEducation,CollegeofPowerEngineer,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China
3、;2.CollegeofAerospaceEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China）Abstract:Somereactionpathwaysofthermaldecompositionof1,1,1,3-tetrafluoro-1-propene（HFO-1234ze,CF3CH=CHF）wereproposedtoinvestigatetheformationmechanismofsomepossibleproducts(CF3H,CF4,HF)byusingdensity
4、functiontheory(DFT)simulations.TheresultspointoutthatCF3isthemostpreferredproductinhomolyticcleavagereactionswiththelowestenergybarrierof210.25kJ/mol.Fradicalishardtobegeneratedduringthermaldecompositionprocessesbecauseofitshigherenergybarrier.Insubsequentradicalattackingch
5、ainreactions,alowerenergybarrier(64.23kJ/mol)isrequiredtoformCF3H.CF4andHFwillbegeneratedwithhigherenergybarriers.OurworkpresentsthemechanismofthermaldecompositionofHFO-1234zefromamoleculelevelandprovidesareferenceforstudyingthethermalstabilityofworkingfluids.Keyword:HFO-12
6、34ze;Thermaldecomposition;Densityfunctiontheory(DFT)基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.51576019和No.51506013）作者简介：张浩（1991-），男，江苏人，硕士研究生，主要从事工质热稳定性的分子动力学模拟研究。0前言近些年来，欧盟已经颁发了一系列的法律法规来限制氟化温室气体（F-gas）的排放。于是，现用的一些GWP值超过150的制冷工质（如R134a等）将会逐渐被取代。1,1,1,3-四氟丙烯（HFO-1234ze，CF3CH=CHF），ODP值为0，GWP值只有6，
7、在大气中的寿命也只有18天，被认为是最有潜力的替代工质之一。HFO-1234ze在ASHRAE标准中被列为A1类,即为低毒不可燃物质，具有良好的物理化学性质。现今，学者对于HFO-1234ze的研究较少而对于其同分异构体HFO-1234yf的研究较多，主要集中在工质的热物理性质和热力性能上。Tanaka等[1]通过实验研究了HFO-1234yf的临界温度、临界压力和临界密度等参数，发现与R134a的性质接近。之后，Yamada等[2]比较了HFO-1234yf与其它常见ORC工质的性能系数，发现HFO-1234yf更适用于中低温ORC系统。在
8、之后的许多研究中[3-6]表明HFO-1234yf与某些工质存在共沸现象。HFO-1234ze作为HFO-1234yf的同分异构体，热力性能差别不大，且价格较为低廉
