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图 1. 1300 K (1027 °C) 下 bisFMeSI (NTf2) 三种主要气相热分解途径的活化自由能 Δ⧧G (kcal/mol)，由 a) 均裂碳-硫键断裂 (蓝色)、b) 均裂氮-硫键断裂 (绿色) 和 c) 三步 HF 消除机制 (橙色) 引发。d) 所有三种途径的自由能表面，显示所有物种 (包括解离中间体) 的 1 M 浓度。
图 2. 活化自由能 Δ⧧G 与温度的关系。黑线表示在 2 秒的燃烧气体停留时间内实现 99% 破坏所需的最大活化自由能（最大 Δ⧧G99%，2s）。交叉点处的温度代表 T99，如图例所示。a) 双-FMeSI (NTf2) 的所有五种初始热分解机制，最低 T99 为 600°C，表示动力学最有利的机制 C-S 裂解。b) 双-FASI 中全氟烷基链长与 Δ⧧G 和 T99 的关系。c) 双-FEtSI 中 C-S 裂解和 C-C 裂解的 Δ⧧G(T) 和 T99 比较.
图 4. (a) 双-FASI 在 920 °C 下的热衰减曲线与全氟烷基链长的关系（Cn，n = 1-6）。虚线表示唯一可观察到的氟碳中间体，即 1H 全氟烷烃 (1H-PFA)。(b) 双（全氟己烷磺酰基）酰亚胺 (bis-FHxSI) 在不同温度下的矿化（CO2 形成）曲线。
主要发现
本研究的创新之处在于应用高精度量子化学方法来预测和解析PFAS类化合物在极端热解条件下的分解行为。研究揭示了这些化合物在不同温度下的主要热分解途径，特别是碳-硫和氮-硫键的断裂机制，以及随后的氟化氢（HF）和二氧化碳（CO2）的生成过程。此外，研究还发现，随着全氟烷基链长度的增加，所需达到相同矿化效果的温度略有增加。这些发现为理解和设计用于处理PFASs的高温焚烧和其他热处理技术提供了重要的科学依据，同时也指出了在较低温度下使用催化剂可能是必要的。
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