内燃机和大气中的氧化过程采用相同的路线烧碱
时间：2022/06/28 05:38:41 编辑：
内燃机和大气中的氧化过程采用相同的路线
烷烃是内燃机燃料的重要组成部分，也是一类重要的城市痕量气体，它通过不同于先前所认为的另一种反应途径进行反应。这些碳氢化合物（以前称为石蜡）因此会产生大量的高度氧化的化合物，这些化合物可导致有机气溶胶并进而导致城市的空气污染。
现在，一个国际研究团队已经能够通过赫尔辛基大学和莱比锡莱布尼兹对流层研究所（TROPOS）的最新测量技术进行的实验室实验来证明这一点中国机械网okmao.com。
这项跨学科工作的结果提供了有关内燃机和大气中氧化过程的重要信息，这直接影响了发动机效率和气溶胶的形成，特别是在城市，研究团队在《开放化学》杂志上写道。-spring杂志由Springer-Nature发布小组出版。
氧化过程在大气和燃烧中都起着重要作用。较高的发动机温度会导致称为自氧化的连锁反应。
但正如芬兰，德国和美国的研究人员在2014年所证明的那样，它也是大气中形成有机气溶胶的高氧化化合物的重要来源。自氧化是空气中的氧气使有机化合物老化的原因之一。它导致食物和葡萄酒变质。
该链反应是由过氧自由基（RO2）的形成引发的。有机化合物经历这种多步自氧化的倾向决定了发动机中燃料的点火正时，另一方面，也决定了在大气中形成低挥发性可冷凝蒸气和有机气溶胶的潜力。
多步自氧化发生的程度取决于有机化合物的分子结构和反应条件。确定过氧自由基（在所有氧化反应中都是重要的中间体）的不同反应途径，对于形成不同的反应产物及其关键特性至关重要，这最终会影响人类健康和气候。
由于过氧自由基具有很高的反应性，因此它们的化学反应非常迅速，因此长时间以来忽略了各个反应步骤。七年前，由于测量技术的进步，才有可能发现高度氧化的有机分子（HOM）。
现在，可以使用一种特殊的质谱仪（化学电离-大气压界面-飞行时间（CI-APi-TOF）质谱仪）来监测寿命很短的化合物，以测量烷烃的自由基和氧化产物。TROPOS的Torsten Berndt博士说：“到目前为止，还没有关于烷烃形成HOM的研究，因为人们认为烷烃的结构不利于自氧化。”
甲烷是一种重要的温室气体，属于烷烃类。但是，世界经济中来自原油和天然气的最重要的化石燃料也由烷烃组成：烷烃包括丙烷，丁烷，戊烷，己烷，庚烷和辛烷。因此，关于这类物质氧化行为的新发现在许多领域都具有重要意义。
为了更深入地了解烷烃自氧化，除了在赫尔辛基进行的实验外，还在莱比锡TROPOS的自由射流反应器中进行了实验。优化了实验设置，以使气体在反应过程中不会与壁接触，以排除壁过程对结果的干扰。在实验过程中，几乎所有的反应性中间体，RO2自由基及其反应产物都可以直接监测。
燃烧化学和大气化学领域的研究人员的跨学科合作被证明是非常有用的，因为在燃烧过程中，仅在较高的温度下才发生与大气中类似的过程。“因此，显而易见的是，不仅RO2自由基的异构化反应，而且RO自由基的异构化都是造成较高氧化产物的原因。
这项研究使与烷烃一起鉴定自氧化作用很重要的最后一组，也许是最令人惊讶的有机化合物成为可能。” Torsten Berndt总结道。
即使在高浓度的氮氧化物下，氮氧化物会很快终止自氧化反应，但烷烃显然会在空气中产生大量的高度氧化的化合物。这些新发现使人们对自氧化过程有了更深入的了解，并引起了对RO自由基异构化反应的进一步研究。