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
Девушка-технолог экспериментирует с ингредиентами для топлива в лаборатории

От идеи к энергии: как как молодые ученые из Томска создали новые составы топлива

4 мин. чтения
Капля воды лаборатория

Меньше, чем эритроциты: наночастицы нефти помогли извлечь запасы из сложных пород

1 мин. чтения
Советские физики-ядерщики во время разработки первого в стране опытного реактора на быстрых нейтронах БР-1

От БР-1 до «Прорыва»: как советские физики фактически заставили энергию воспроизводить саму себя

4 мин. чтения
Редакция Энергии+ на церемонии награждения конкурса Энергия пера

На Российской энергетической неделе наградили лучших журналистов, пишущих об энергетике

3 мин. чтения
Подводный Манифольд Малахит ОСК

Одна конструкция вместо множества труб: в России создан первый подводный манифольд

2 мин. чтения
Конгресс Синтез 2025

Технологическую независимость и цифровизацию нефтехимии обсудили на конгрессе «Синтезис 2025»

1 мин. чтения
Владимир Путин и Александр Дюков на полях РЭН

«Технологическое развитие позволит России увеличить объемы добычи нефти»

1 мин. чтения
Эспозиция на фестивале НАУКА 0+

Российский научный фонд представил интерактивную экспозицию на фестивале «НАУКА 0+»

2 мин. чтения
Награждение на международной премии Энергия пера

«Энергия+» вошла в число победителей международного конкурса «Энергия пера»

1 мин. чтения
Технолог Омского нефтеперерабатывающего завода изучает образец топлива

Как «цветопись» и пять этапов контроля помогают получить безупречное топливо

4 мин. чтения