为探究煤矿阻化剂抑制煤自燃的机理，以煤分子侧链活性基团醛基(-CHO)、甲氧基(-OCH3)为研究对象，使用高斯量子化学模拟软件(Gaussian 16W)，对-CHO、-OCH3活性基团及其与Na+、Ba2+、Ca2+结合所形成配合物的几何构型、静电势、前线轨道、自然键轨道与电荷转移进行深入研究。计算结果表明：Na+、Ba2+、Ca2+与活性基团结合形成配合物后削弱了-CHO活性基团与-OCH3活性基团的亲电反应能力并使二者失去了亲核反应能力，降低了基团的化学活性；金属离子的加入使活性基团的能级差(ELOMO-EHOMO)和活性基团的最高占据分子轨道(HOMO)能量绝对值增大，增加了活性基团结构的稳定性；自然键轨道理论分析(NBO)结果说明-CHO与-OCH32种活性基团能够与Na+、Ca2+、Ba2+3种金属离子发生较强的配位作用，活性基团中O上的电子转移到Na+、Ca2+和Ba2+上形成了配位键；活性基团与金属离子的结合减少了基团与氧接触的机会，对煤炭自燃过程起到了抑制作用。

山西省自然科学基础研究计划基金资助项目（20210302124062）；山西省留学人员科技活动择优资助项目（20220010）；

1 研究内容与方法
1.1 研究内容
1.2 研究方法
2 结果与讨论
2.1 含氧活性基团和配合物的几何构型
2.2 静电势与反应倾向分析
2.3 前线轨道理论与稳定性分析
2.4 NBO自然键理论与电荷转移分析
3 结论

何帅印,齐金龙,周春山等.金属离子（Na+、Ba~(2+)、Ca~(2+)）抑制煤中含氧官能团活性的量子化学研究[J].煤矿安全,2023,54(07):149-155.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.07.019.