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

Уксус или масло — какой продукт используют для создания судового топлива? Узнайте из квиза о морских технологиях!

1 мин. чтения
Встреча студентов с нефтяниками

Эксперты нефтегазовой отрасли оценили разработки молодых инженеров на ПМЭФ

2 мин. чтения
Фото Shutterstock

В Новосибирске создали сверхчувствительный датчик, способный распознавать метан по нескольким молекулам

1 мин. чтения
Photo.roscongress.ru/ Александр Громов, заместитель председателя правительства России

«Нефть и газ продолжат играть большую роль в мировом энергобалансе»

1 мин. чтения
Фото iStock

Графеновая «шуба» помогла сибирским ученым увеличить емкость литийионных аккумуляторов в два раза

1 мин. чтения
Студенты на практике от Московского НПЗ

От кода до производства: в России будут готовить цифровых специалистов для нефтепереработки

2 мин. чтения
Шумер и египтянка спешат купить кондиционер на античном рынке «Чудеса из будущего»

Ловцы ветра и двор-оазис: как в древности спасались от жары и холода

3 мин. чтения
Великая Гагара на арт-проекте «Родной Север» компании «Газпром нефть» на ПМЭФ-2026

Легенды Севера: как Великая Гагара, Небесный Олень и Подземный Мамонт стали героями ПМЭФ

4 мин. чтения
Буровая Чонской нефтяной группы

Директор экспертного центра Союза нефтегазопромышленников Анатолий Замрий рассказал о перспективах применения роботизированных буровых

2 мин. чтения
Фото digital-leaders.online

«Сбер», РЖД, Альфа-Банк и другие компании стали лидерами цифровизации — 2026

2 мин. чтения