摘  要：采用密度泛函理论（DFT）计算二丙基二硫醚及其氧化产物，用循环伏安法研究了二丙基二硫醚在金电极(GE)上的电化学行为，结果表明其实验标准电位为1.111V，与B3LYP/6-31++g(d, p)-PCM水平的理论计算值1.067V 一致。采用前线轨道与Mülliken电荷解释了二丙基二硫醚在金电极上的电化学行为。根据平衡理论，二丙基二硫醚/过氧化氢氧化脱硫体系中的实验平衡常数是2.27×1089，与B3LYP/6-31++g(d, p)-PCM水平下的理论平衡常数2.10×1095相符合，表明二丙基二硫醚可以被过氧化氢氧化。56422

毕业论文关 键 词：二丙基二硫醚，标准电位，氧化脱硫

Abstract: DFT calculations were performed for 1,2-dipropyldisulfane and 1, 2-dipropyldisulfane sulfone. The electrochemical behavior of 1,2-dipropyldisulfane at gold electrode was investigated by cyclic voltammety, and the results showed that experimental standard electrode potential for 1,2-dipropyldisulfane sulfone/1,2-dipropyldisulfane is 1.111 V, which is consistent with that of 1.067V at B3LYP/6-31++g(d, p)-PCM level. The front orbit theory and Mülliken charges of moleculer explained well on the oxidation of 1, 2-dipropyldisulfane in oxidative desulfurization. According to equilibrium theory the experimental equilibrium constant in the oxidative desulfurization system of 1,2-dipropyldisulfane/H2O2 is 2.27×1089, which is consistent with the theoretical equilibrium constant is 2.10×1095 at B3LYP/6-31++g(d,p)–PCM level, indicating that 1, 2-dipropyldisulfane can be oxidized by H2O2.

Keywords：1, 2-dipropyldisulfane, Standard electrode potential, Oxidative desulfurization

目  录

1  前言 3

2 实验部分 3

2.1 化学试剂 3

2.2 电极的制备 3

2.3 仪器 3

3 计算方法 4

4 结果与讨论 4

4.1 DPPDF的循环伏安图 4

4.2 分子的几何构型 5

4.3 分子的前线轨道 7

4.4 分子的Mülliken电荷 9

4.5 标准电位的理论计算 10

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[1]。选择性吸附脱硫[2-5]、萃取脱硫[5]、生物氧化[6，7]已有报道，其中氧化脱硫可获得深度脱硫 [8-10] 。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。

氧化脱硫技术可以将硫化物氧化为极性砜，可以从燃油中分离，图1为DPPDF的氧化反应，DPPDF(O) 为氧化态, DPPDF(R)为还原态。

DPPDF的氧化反应源'自:吹冰-'论~文'网·www.chuibin.com

本文通过循环伏安法在金电极（GE）上测定二丙基二硫醚(DPPDF)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  化学试剂

所有溶剂均由蒸馏水配置。DPPDF(R)从Aldrich公司购买，所有试剂均为分析纯。

2.2  电极的制备

3mm直径、50 mm 长的金电极（GE），经抛光、洗涤、干燥后，在电位在-0.35V和+1.5 V之间于2.5MH2SO4循环扫描10次，用蒸馏水洗涤备用。