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煤油的热安定性实验研究较多，但关于热分解机理的理论研究较少。深入研究煤油的分解机理，探索引发剂对煤油的作用机理及其内在联系，具有十分重要的理论和实际意义。为此，本论文对煤油的模型化合物-正癸烷的分解机理进行了理论和实验研究。
采用量子化学方法对煤油模型化合物-正癸烷、引发剂的结构性质和化学性质进行了研究；探索无氧和有氧条件下煤油模型化合物与引发剂之间可能的引发分解机理、可几性较大的反应通道。还对正癸烷进行热分解实验研究，对理论计算结果进行了考证。
优化计算三氟化氯引发剂发现，F-C1键的键能较弱，易于形成游离状态引发烷基自由基分解。计算研究三氟化氯引发正癸烷一级分解反应发现，引发剂优先进攻正癸烷中间碳的氢原子，引发产生烷基自由基；优化计算二级分解反应发现，烷基自由基β位的C-C键易于断裂，形成烷烃和烯烃。
优化计算戊烷基自由基氧化反应过程发现，烷基过氧自由基和烷基过氧羧酸自由基夺取分子间氢的反应能垒较低，是最可几反应通道。计算得到反应能垒(53.56kJ·mol-1)与文献给出的相关的实验测定值很相近(40～60kJ·mol-1)，表明探索的机理是合理的。计算逐级氧化分解过程还发现，戊烷基自由基氧化经醇、醛和酸等中间体，最后再经脱羧反应生成丁基自由基和二氧化碳，其活化能为42.27kJ·mol-1。丁基自由基再氧化分解，直至生产二氧化碳和水。
采用高压反应釜和微反应器对正癸烷进行热裂解及氧化反应发现，在无氧条件下高温热分解产物主要是甲烷、乙烷和烯烃。在有氧条件下氧化分解产物主要是烯烃、醇、醛、羧酸、甲烷和一氧化碳以及少量的乙烷和二氧化碳。这些实验结果很好的考证了理论计算的机理。