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
Карта путешествия нефти и природного газа по недрам

Подземный квест: как мигрируют нефть и газ и где они находят свой дом

1 мин. чтения
Сотрудник топливного терминала «Газпром нефти» за работой

В 2026 году в Челябинской области откроют новый топливный терминал

1 мин. чтения
Закалка обечайки реактора ВВЭР ТОИ

ИИ помог найти рецепт высокопрочной стали для атомных реакторов методом естественного отбора

2 мин. чтения
Посетители пьют кофе на одной из АЗС «Газпром нефти»

Кофейный жмых с автозаправочных станций Москвы и Петербурга превратят в топливо

2 мин. чтения
Вид на добывающую платформу Приразломного месторождения

Ученые подвели итоги 10-летнего экомониторинга в районе Приразломного месторождения

2 мин. чтения
Физики Игорь Курчатов и Юлий Харитон в научной лаборатории

Курчатова прозвали Бородой, а Харитон рассылал свои гонорары нуждающимся: какими были великие советские физики-ядерщики

5 мин. чтения
В операторной Омского нефтеперерабатывающего завода

ОПЕК увеличила прогноз роста спроса на нефть на 2026 год

2 мин. чтения
Грузовые автомобили везут уголь из карьера

На форуме в Москве ответят на главные вопросы развития угольной промышленности России

1 мин. чтения
Единственный в России СПГ бункеровщик

В Минпромторге рассказали, какие энергетические технологии появятся в России до 2030 года

2 мин. чтения
Визуализация водородной мембаны, устойчивой к низкой влажности

Для топливных элементов создали эффективную мембрану, которая не испытывает «жажды»

2 мин. чтения