物理科技生物学-PHYICA

给空气质量不卡的电影问题提供氧气

化学 2022-07-28 00:02:11

阿卜杜拉国王科技大学 挥发性烷烃,以前被认为对自氧化只有很小的敏感性,现在被发现与氧有更复杂的关系,这可能对燃料燃烧和空气污染有重大影响

信用:2021摩根班尼特史密斯

最简单的有机分子与氧的关系比以前想象的要复杂得多

KAUST的研究人员和他们的国际合作者已经表明烷烃广泛参与了与氧分子的自氧化反应

这一发现颠覆了当前的化学智慧,对空气质量预测和发动机中的高效燃料燃烧具有重要意义

自动氧化是一种化学过程,在这一过程中,氧分子在自由基链式反应中迅速并依次加入有机分子

该过程对于发动机中燃料燃烧的定时是至关重要的,并且是挥发性有机分子在大气中转化成颗粒物质的关键步骤

“传统知识表明,大气自动氧化需要具有双键或含氧部分等特征的前体分子,”现为中国科技大学教授的王占东说,他曾是KAUST Mani Sarathy的研究科学家

烷烃——内燃机燃料的主要成分和一类重要的城市微量气体——不具有这些结构特征

“烷烃被认为对广泛的自氧化作用只有很小的敏感性,”王说

为了推翻这个假设,萨拉提、王和他的同事证明了烷烃在高温高压的燃烧条件下确实会发生广泛的自氧化

研究小组随后开始探索烷烃在大气条件下也发生自动氧化的可能性

“2016年,我们与赫尔辛基大学的研究人员合作,赢得了KAUST竞争研究资助,”王说

“这是这项工作的开始

" 该团队使用了一种最先进的分析技术,称为化学电离大气压界面飞行时间质谱,来检测大气烷烃自动氧化的产物

“引人注目的是,含有六个或更多氧原子的高度氧化的有机分子的产量比预期的要高得多,”王说

在燃烧条件下,研究小组还观察到烷烃经历了五次连续的O2添加,明显高于他们之前观察到的三次添加

萨拉蒂说:“这些发现丰富了我们对自动氧化过程的理解,并将使我们能够更好地对影响空气质量和气候的内燃机和大气过程进行预测性模拟。”

“我们现在正与考斯特的卫生、安全和环境部合作,利用真实世界的测量来更好地了解大气化学过程

”他补充道

“利用在考斯特基地监测站获得的数据,我们试图解开沙特阿拉伯西部地区复杂的大气化学过程

" 这项研究发表在《通信化学》杂志上

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