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
Специалисты на нефтепромысле

Московские специалисты создали установку для переработки нефтяного газа в водород

1 мин. чтения
Энергетики на фоне ЛЭП

Люди, волны и другие необычные источники электрической энергии

3 мин. чтения
Литиевая твердотельная батарея

Сибирские ученые создали универсальный анод для литиевых и натриевых аккумуляторов

2 мин. чтения
Топливный терминал «Газпром нефти» в Кемеровской области

В Кемеровской области открыли самый технологичный топливный терминал Сибири

1 мин. чтения
Специалист арктического промысла на фоне вездехода и буровой

Что нефти хорошо, а майонезу плохо и зачем при добыче углеводородов используют «незамерзайку»

4 мин. чтения
Специалисты Омского нефтеперерабатывающего завода

Омск и Екатеринбург стали самыми быстро развивающимися городами России благодаря промышленникам

2 мин. чтения
Нефтяник на арктическом месторождении

Ученые и нефтяники объединились для поиска лучших технологий по сохранению вечной мерзлоты

2 мин. чтения
Космический корабль «Орел»

Ученые придумали, как уменьшить расход топлива космического аппарата «Орел»

2 мин. чтения
Специалист рассматривает металлическую деталь, напечатанную на 3D

Пермские ученые разработали методику 3D-печати металлических изделий без дефектов

1 мин. чтения
Выпускники вуза на практике на арктическом промысле

В Арктику на практику: студенты вуза устроили нефтяному месторождению полный фактчекинг

1 мин. чтения