Изучение космической реакции сделает двигатели экологичнее

Химики подробно изучили процесс образования простейшего полициклического ароматического углеводорода (ПАУ) — нафталина — при высокой температуре. Описанный учеными механизм поможет в создании физически обоснованных моделей горения для того, чтобы сконструировать принципиально новые экологичные камеры сгорания двигателей, а также лучше понять химические реакции в околозвездной среде. Результаты исследования представлены в Journal of Physical Chemistry Letters и поддержаны грантом РНФ.

«Полициклические ароматические углеводороды на Земле являются вредными веществами, образующимися из-за неполного сгорания топлива, — рассказывает руководитель коллектива Александр Мебель из Международного университета Флориды. — Они канцерогенны сами по себе, ведут к образованию сажи, загрязняющей окружающую среду и способствующей глобальному потеплению. В то же время в межзвездном пространстве ПАУ являются предшественниками биохимических молекул и важным фактором в химической эволюции во Вселенной. По этим причинам, детальное понимание механизмов образования и роста ПАУ важно, как для развития экологически чистых технологий горения, так и для ответа на вечный вопрос о происхождении жизни».

В новой статье описывается химическая реакция образования полициклического ароматического углеводорода (нафталина) из фенильного радикала и винилацетилена при высоких температурах, соответствующих условиям пламени или окружения звезд. Ученые Самарского университета рассчитали эту химическую реакцию с помощью теоретического моделирования. Затем их коллеги — химики из Международного университета Флориды, Гавайского университета и Национальной Лаборатории Лоуренса Беркли в США — подтвердили, что сделанные теоретические расчеты верны уже в ходе лабораторного эксперимента на вакуумной установке с микрореактором.

В Самарском университете создается экспериментальная установка для исследования реакций горения, аналоги которой существуют только в США и Китае. С ее помощью ученые собираются продолжать исследования, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды. Минимизировать образование сажи и канцерогенных веществ необходимо еще на этапе проектирования двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин, авиационных и ракетных силовых установок. «Эта работа позволила нам понять детали синтеза простейшего из прототипов ПАУ и разработать физически обоснованную и количественно точную модель этого процесса», — заключил Александр Мебель.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.