КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-73-00277
НазваниеТеоретическое исследование взаимодействия радикалов пиридина с молекулярным кислородом как модельная система для описания горения угля
Руководитель Савченкова Анна Сергеевна, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" , Самарская обл
Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-501 - Квантовая химия, математические методы в химии
Ключевые слова оксиды азота, горение угля, квантово-химический расчет, константы скорости химической реакции
Код ГРНТИ31.00.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Во всем мире угольные электростанции продолжают играть важную роль в производстве электроэнергии, поскольку уголь является менее дорогим, более распространенным и надежным энергетическим ресурсом по сравнению с нефтью и природным газом. При этом вопросы экологии заставляют жестко контролировать выбросы загрязняющих веществ от сгорания угля. К таким соединениям относятся, в частности оксиды азота (NOx), являющиеся ядом для человека. Одним из способов уменьшить выбросы NOx является технология кислородно-топливного сгорания. При кислородно-угольном сжигании из-за отсутствия азота воздуха основным источником NOx является окисление азота, связанного с молекулами топлива. Понимание преобразования азота из топлива в NOx способствует разработке возможных мер по ограничению выбросов NOx. Основные функциональные группы азота в углях преимущественно представлены в форме гетероциклических ароматических структур, включая пиридиновые и пиррольные кольца. В связи с этим молекулу пиридина можно рассматривать как модель для изучения превращений азота при сгорании угля.
Современное состояние вычислительной техники делает возможным теоретический расчет сложных, многоступенчатых и комплексных процессов с высокой точностью. В связи с этим, при рассмотрении механизмов сложных процессов, которые затруднительно исследовать экспериментальными методами, большой вклад вносят теоретические, в том числе квантово-химические методы расчета. Целью данного исследования является описание взаимодействия радикалов пиридина с молекулярным кислородом как модельная система при изучении сгорания угля. Актуальность исследования обусловлена необходимостью проработанной модели сгорания угля и точного определения концентрации оксидов азота в продуктах его сгорания. Научная новизна работы заключается в теоретическом расчете констант скоростей взаимодействия всех радикалов пиридина с молекулярным кислородом с последующим описанием этого процесса как модельной системы для изучения сгорания угля. Для выявления закономерностей взаимодействия пиридина с молекулярным кислородом планируется изучить квантово-химическими методами геометрии и энергии интермедиатов и переходных состояний (методами B3LYP и G3(MP2), используя программы Gaussian и Molpro), а также рассчитать константы взаимодействий орто-, мета- и пара-пиридина с молекулярным кислородом с помощью программного пакета MESS.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ