燃烧与人类的经济和生活息息相关，人类对天然气、煤炭、石油等化石能源的重要利用形式就是燃烧。化石燃料的主要成分为碳氢化合物，它们的燃烧也会产生大量的污染物，造成严重的环境问题，这些污染物主要包括碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、硫氧化合物、二氧化碳和碳烟等。
　　燃烧化学动力学作为研究燃烧过程中的能量释放规律和燃烧污染物的形成机理的学科，碳氢化合物的燃烧反应机理是燃烧反应动力学研究中的重要课题，而其中污染物的生成机理又是碳氢化合物燃烧反应机理的重要组成部分。在众多种类的污染物中，空气污染物中的细颗粒物的产生与燃烧的关系是密不可分的。碳烟，作为细颗粒物中的主要成分，其主要质量来源是多环芳烃。在燃烧生成多环芳烃的过程中，苯基在其中扮演了非常重要的角色，因此针对苯基的燃烧反应动力学的研究是非常有意义的。
　　与苯基相关的燃烧反应类型有很多，反应动力学中对这些反应类型的研究可以是单个关键反应体系的精确反应速率方面的研究，也可以是众多类似反应的规律性研究。本论文中对于多环芳烃生成机理中的关键反应——苯基与乙炔的加成反应进行了高精度的量化和动力学计算。计算结果发现在不同的温度压力下，反应的主要产物分支比会发生巨大的变化，表明在低压条件下的实验或理论结论很可能在高压条件下并不适用。
　　本论文同时也针对众多燃烧体系中广泛存在的苯基迁移反应及其类似反应的反应规律进行了量化和动力学研究。计算结果表明对于自由基位点位于乙烯基或苯基β位的烯烃或芳香族自由基，其1，2-乙烯基/苯基迁移反应在相对较低的温度下(小于1500K)是对应自由基的主要消耗路径，并且在高温下仍然具有不可忽略的影响。
　　由于在不同的研究方式中采用的计算精度也不同，为了评估不同精度的计算对反应动力学中的表观速率常数的影响，本论文采用了理论误差传递分析与样本统计分析相结合的方法研究了反应动力学中速率常数不确定度。通过两种方法对比发现:计算量较小的理论误差传递分析方法可以适用于普通的高压极限速率常数计算以及单分子反应的一般压力下的速率常数计算。而对于更复杂的体系，理论误差传递分析方法仍然存在改进空间。