Top.Mail.Ru
Новости

Звездные выхлопы: ученые обнаружили общее происхождение у частиц атмосферы звезд и продуктов сгорания топлива

17 мая 2022

Углеродные наноструктуры, присутствующие в в пространстве вокруг богатых углеродом звезд, и частицы сажи, образующиеся в результате сгорания обычного земного топлива, могут быть обязаны своим происхождением одному и тому же химическому процессу. По крайней мере, так утверждают ученые из саудовского Научно-технологического университета имени короля Абдаллы.

unsplash.com

Полиароматические углеводороды (ПАУ) — это органические соединения, которые имеют в своей структуре два и более конденсированных бензольных кольца, удерживаемых вместе общими углерод-углеродными пи-связями. На Земле возникают в результате сжигания нефтепродуктов, угля, древесины или другой органики и, соединяясь с другими углеродными молекулами, превращаются в различные углеродные наноструктуры — например, в сажу. Аналогичные структуры, основу которых составляют ПАУ, распространены и в космическом пространстве.

Существует несколько теорий, объясняющих процесс возникновения самих ПАУ, однако саудовские ученые посчитали их все недостаточными. По словам руководителя научной группы Ханфэна Джина, нельзя объяснить возникновение так называемых пери-конденскированных ароматических углеводородов одними только пи-связями между присутствующими в большом количестве в пламени атомами углерода. Поэтому они выдвинули и доказали свое собственное предположение. Группа Джина показала, что образование полиароматических углеводородов можно объяснить реакциями между ароматическими арильными молекулами (углеводородными радикалами) и относящим к классу алкинов и аренов углеводородом фенилацетиленом через механизм присоединения фенилацетилена с отщеплением водорода — так называемый механизм HAPaA. «Фенилацетилен легко образуется и может присутствовать в пламени в значительных количествах», — объясняет Джин, добавляя, что добавляет, что бензол и ацетилен — предшественники фенилацетилена — являются важными промежуточными продуктами как в астрохимии, так и в химии горения. Исследователи использовали квантово-химические расчеты, чтобы показать, что пери-конденсированные ароматические углеводороды могут расти путем присоединения фенилацетилена к структурам вокруг периферии арильной молекулы. Начальный этап механизма HAPaA не имеет энергетического барьера, поэтому он одинаково возможен как в низкотемпературной межзвездной химии, так и в высокотемпературном горении.

Авторы исследования говорят, что главное достоинство предложенного ими объяснения заключается в его универсальности. Такое механистическое понимание процесса образования ПАУ можно использовать как ограничения образования сажи в системах сгорания, так и для повышения точности моделей, используемых для предсказания эволюции углерода в межзвездной среде.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Вахтовики «Газпром нефти» на месторождении в Якутии рядом с блочно-модульным комплексом

Глава Союза нефтегазопромышленников оценил строительство модульных домов для вахтовиков

2 мин. чтения
Специалист «Газпром нефти» работает за компьютером

Искусственный интеллект: от революции до инволюции — один клик

3 мин. чтения
Специалисты «Газпром нефти» за работой

В Тюмени откроют центр для подготовки инженеров нового поколения

2 мин. чтения
Блочно-модульный вахтовый комплекс

С начала года современные дома-конструкторы для вахтовиков появились на пяти нефтепромыслах

2 мин. чтения
Ограненные алмазы в жидкости

Из графита и воды создали алмазную жидкость, которая эффективно преобразует свет в тепло

2 мин. чтения
Каменская ветроэлектростанция в Ростовской области

Забайкальский край и Ростовская область стали лидерами по использованию энергии солнца и ветра

1 мин. чтения
Архип Куинджи пишет «Лунную ночь» нефтью

Рисуй как Куинджи, или Нефтизм в современном изобразительном искусстве

1 мин. чтения
Единственный СПГ-бункеровщик в России

Потребление газового топлива в России может вырасти в шесть раз к 2035 году

2 мин. чтения
ГЭС «Возрождение» в Эфиопии

На притоке Нила открыли самую большую гидроэлектростанцию Африки

1 мин. чтения
Специалист центра управления добычей «Газпром нефти» за работой

Цифровизация энергетики: цифровая трансформация и кибербезопасность промышленности

2 мин. чтения