Ключові слова
багатошарові фулереноподібні структури
окиснення вуглеводнів молекулярним киснем
енергоефективність використання палив
Як цитувати
Анотація
Роботу присвячено актуальній проблемі підвищення енергоефективності використання рідких моторних палив (бензинів, дизельних та реактивних палив) в транспортних енергетичних установках. Одним з найбільш прийнятних шляхів вирішення цієї проблеми на сучасному етапі, що не потребує капітальних витрат, є покращення процесів хімічних перетворень молекул палива в двигунах під дією присадок. Запропоновано використання багатошарових фулереноподібних структур (БФС) як присадки до моторних палив. Досліджено вплив добавок модифікованих БФС на конверсію реагентів в процесах рідкофазного окиснення н-декану молекулярним киснем за невисоких (70оС) і високих (150оС) температур. Експериментально виявлено зміну напрямку дії БФС на хімічні перетворення вихідних реагентів в залежності від температури процесу. Встановлено, що за невисоких температур БФС інгібують окиснення н-декану, а за температур, близьких до температури кипіння вуглеводню, навпаки, прискорюють трансформацію вихідних молекул алкану. Методом газорідинної хроматографії проаналізовано склад продуктів перетворень алкану при високотемпературному двофазному (газорідинному) режимі окиснення. Показано, що перетворення молекул н-декану відбувається за однаковими схемами як у випадку окиснення без добавки БФС, так і за наявності в складі рідини цих сполук. Інверсійну дію БФС на окиснення вуглеводнів в залежності від температурних умов пояснено зміною під впливом наночастинок БФС надмолекулярної структури, яку утворюють у рідкий вуглеводневій матриці полярні продукти неповного окиснення.
Посилання
Galyshev Yu.V., Magidovich L.E., Rumyantsev V.V. Toplivnyye problemy transportnoy energetiki. Sankt-Peterburg. Izd-vo SanktPeterburgskogo Politekhnicheskogo universiteta. 2005. 235. [In Russian].
Gusarov A.P. Potrebleniye topliva i vybrosy СO2 avtomobilyami. Zhurnal avtomobilnykh inzhenerov. 2009. 5. 48–53. [In Russian].
Safonov A.S., Ushakov A.I., Grishin V.V. Khimmotologiya goryuche-smazochnykh materialov. Sankt-Peterburg. NPIKTs. 2007. 488. [In Russian].
Danilov A.M. Primeneniye prisadok v toplivakh. Moskva. Khimizdat. 2010. 368. [In Russian].
Troshin P.A., Troshina O.A., Lyubovskaya R.N., Razumov V.F. Funktsionalnyye proizvodnyye fullerenov: metody sinteza i perspektivy ispolzovaniya v organicheskoy elektronike i biomeditsine. Ivanovo. Ivanovskiy gosudarstvennyy universitet. 2008. 310. [In Russian].
Piotrovskiy L.B., Kiselev O.I. Fullereny v biologii. Sankt-Peterburg. Rostok. 2006. 33. (In Russian).
Sidorov L.N., Yurovskaya M.A., Borshchevskiy A.Ya., Trushkov I.V., Ioffe I.N. Fullereny. Moskva. Ekzamen. 2005. 688. [In Russian].
Fullereny i fullerenopodobnyye struktury v kondensirovannykh sredakh: Sb. tez. dokl. Mn. UP «Tekhnoprint». 2002. 224. (In Russian).
Zeynalov E.B., Koβmehl G. Fullerene C60 as an antioxidant for polymers. Polym. Degrad. Stabil. 2001. 71. 197–202.
Denisov E.T., Sarkisov O.M., Likhtenshteyn G.I. Khimicheskaya kinetika. Moskva. Khimiya. 2000. 568. [In Russian].
Krusic P.J., Wasserman E., Keizer P.N., Morton J.R., Preston K.F. Radical reactions of C60. Science. 1991. 254. 1223–1225.
Morton J.R., Negri F., Preston K.F. Addition of free radicals to C60. Acc. Chem. Res. 1998. 31. 63–69.
Kovtun G.O., Zhila R.S., Kamenyeva T.M. Kinetichna model ingibuyuchoyi diyi fulerenu S60 pri okisnenni benzilovogo spirtu. Kataliz i neftehimiya. 2007. 15. 97–99. [In Ukrainian].
Kovtun. G.A., Kameneva T.M., Kochkanyan R.O. Fulleren С60 v obryve tsepey okisleniya organicheskikh soyedineniy. Kataliz i neftekhimiya. 2003. 11. 36–38. [In Russian].
Zeynalov E.B., Koβmehl G. Fullerene C60 as an antioxidant for polymers. Polym. Degrad. Stabil. 2001. 71. 197–202.
Zeynalov E.B., Allen N.S., Salmanova N.I. Radical scavenging efficiency of different fullerenes C60–C70 and fullerene soot. Polym. Degrad. Stabil. 2009. 94. 1183–1189.
Yakupova L.R., Sakhautdinov I.M., Malikova R.N., Safiullin R.L. Vliyaniye fullerena. soderzhashchego maleopimariimidnyy zamestitel. na kinetiku zhidkofaznogo radikalnotsepnogo okisleniya etilbenzola. Kinetika i
kataliz. 2019. 60(1). 25–32. [In Russian].
Safarova I.V., Sharipova G.M., Nugumanova E.F., Gerchikov A.Ya. Kineticheskiye kharakteristiki fullerena C60 v kachestve antioksidanta v reaktsii initsiirovannogo okisleniya etilbenzola. Vest. BGU. 2016. 21(1). 37–40. [In Russian].
Polunkin Ye.V., Pilyavskij V.S., Bereznickij Ya.O., Kamenyeva T.M., Levterov A.M., Avramenko A.M. Pokrashennya himmotologichnih vlastivostej dizelnogo paliva mikrodobavkoyu vuglecevih sferoyidalnih
nanochastok. Kataliz ta naftohimiya. 2020. 29. 59–64. [In Ukrainian].
Kolchin A.I., Demidov V.P. Raschet avtomobilnykh i traktornykh dvigateley. Moskva. Vysshaya shkola. 2008. 496. [In Russian].
Rud A.D., Kuskova N.I., Boguslavskiy L.Z., Kirian I.M., Zelinskaya G.M, Belyy N.M. Strukturno-energeticheskiye aspekty sinteza uglerodnykh nanomaterialov vysokovoltnymi elektrorazryadnymi metodami. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. 2013. 56(7). 99–104. [In Russian].
Denisov E.T., Azatyan V.V. Ingibirovaniye tsepnykh reaktsiy. Chernogolovka. Izd-e RAN. 1997. 288. [In Russian].
Emanuel N.M., Denisov E.T., Majzus Z.K. Tsepnyye reaktsii okisleniya uglevodorodov v zhidkoy faze. М.: Nauka, 1965. 375 с. [In Russian].