自由基链式反应可以解决积灰谜

研究人员发现一种机制可以解释烟尘形式和生长结果碳氢燃料的不完全燃烧。这个发现也可能解释星际尘埃的形式在相似的条件下,并可能会导致更有效的方法减少有害污染物排放以及更好的方法使有用的碳基材料。

数十年来科学家们试图解决这个难题的高温固体煤烟颗粒形成的气体多环芳烃(多环芳烃)碳氢化合物燃料燃烧时产生的。虽然之前已经提出机制占失踪的步骤,包括多环芳烃形成集群通过弱力量或共价键——这些方面有所欠缺,因为提出结合机制过于缓慢,需要活化能高,而多环芳烃太动荡凝结的温度时,烟尘形式。

现在,领导的一个团队希望迈克耳逊美国桑迪亚国家实验室在加州,分析了粒子在火焰从各种碳氢化合物燃料,发现多环芳烃可以进化成烟尘通过共鸣地稳定自由基的链式反应(生存率)。这些激进分子研究过但被认为是参与单一反应使更大的多环芳烃,可以压缩。相反,新的机制表明生存率传播链反应,涉及的步骤形成越来越大的和稳定的生存率,推动反应形成多环芳烃分形集群通过共价键。

我们看到resonance-stabilised激进分子序列的每一个火焰我们研究了燃料,”迈克耳逊说。”这是一个“啊哈时刻”当我们意识到,这些激进分子可能传播集群连锁反应,可以较低的碳氢化合物反应障碍。”

迈克尔逊和他的同事们好奇激进的物种的角色他们一直看到粒子获得质谱的火焰。后续实验表明,生存率失去了共振稳定时的反应和其他碳氢化合物的物种。这些随后恢复失去的失去了稳定的氢原子被发现需要一个低活化障碍。这导致形成新的更大的生存率持续链式反应迅速成长共价结合烃集群。

”这种机制的一个方面是,它利用多环芳烃增长机制建议由其他研究人员和提供了缺失的一环,需要集群这些多环芳烃为初期的煤烟颗粒,”卡尔·约翰森说,另一个研究小组成员。”令人吃惊,这些解决方案是相对简单的…之前,还没有人发现它。”

虽然提出了芳香分子之间的共价键在1990年代,认为活性物种在火焰是新的和再生可以解释煤烟颗粒的快速形成,我们看到,”说马库斯·卡夫英国剑桥Universtity调查燃烧的。不过,卡夫表明需要进一步的实验证据。“下一步将是衡量这些物种的浓度,计算反应速率决定在烟尘《盗梦空间》这种途径是多么重要。”