摘要：

挥发性有机化合物（VOCs）对生态环境和人类健康构成严重威胁。针对丙酸乙酯、乳酸乙酯和乙酰乙酸乙酯三种典型酯类VOCs，系统探讨了其在MnO2催化剂作用下的气相反应机理。首先采用B3LYP方法结合混合基组，对反应体系进行几何优化和频率分析，其中C、H、O原子采用6-311G+（d，p）基组，Mn原子则采用SDDALL赝势基组。在优化结构的基础上，采用B2PLYP-D3（BJ）/cc-pvdz方法计算单点能，并对各个反应决速步骤的过渡态在BP86/def2-SVP水平下进行了全电子基组计算。结果表明，全电子基组与赝势基组结果吻合较好，验证了赝势基组在本体系中的适用性。六条反应路径（A1、A2、B1、B2、C1、C2）的决速步骤在B2PLYP-D3（BJ）/cc-pvdz//B3LYP/6-311G+（d，p）/SDDALL计算水平下的能垒分别为:101.00、124.89、84.68、115.94、175.56、177.32 kJ/mol。基于反应路径能垒的分析表明，A1路径为该反应体系的最可几反应路径。此外，随着酯类分子量增加及结构复杂化，MnO2催化活性呈下降趋势。该催化剂在反应过程中无污染物生成，具有环境友好、绿色高效的特点。本研究为锰基氧化物在酯类VOCs催化氧化中的应用提供了可靠的理论依据。