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
Как сэкономить пресную воду

Душ вместо ванны и отказ от говядины: как помочь планете сохранить пресную воду, не выходя из дома

3 мин. чтения
Нефтегазовое месторождение в ХМАО

Запасы растут: в России за год открыли 26 новых месторождений нефти и газа

1 мин. чтения
Вечная мерзлота на Крайнем Севере

От термоизоляции скважин до цифрового проектирования: «Газпром нефть» представила новые технологии для работы в зоне вечной мерзлоты

2 мин. чтения

Как из «природного коктейля» получают топливо и другие полезные продукты

1 мин. чтения
Исследователи Горного университета

Жидкий «глушитель» для скважин разработали в Горном университете

2 мин. чтения
Летающая электростанция

Летающая электростанция: в Китае испытали воздушного змея размером с 12 баскетбольных площадок

1 мин. чтения
главная спецпроект

Зеленый курс: как современные технологии помогают планете

1 мин. чтения
Группа независимых экспертов

Международное энергетическое агентство спрогнозировало рост спроса на нефть и газ как минимум до 2050 года

2 мин. чтения
Горный комбайн

Новые «зубы» помогут горнодобывающим предприятиям экономить электроэнергию

1 мин. чтения
Национальный промышленный форум

Национальный промышленный форум объединит лидеров российской индустрии в Москве

1 мин. чтения