齐鲁工大(山东省科学院)能源所/西南交大: 胺污染物大气化学与燃烧化学重要性洞察

文摘   2024-08-30 09:50   英国  

研究背景

胺作为一种典型的挥发性有机化合物,是大气颗粒和气溶胶等有毒有害物质形成过程中的重要前驱体。在当前世界能源格局中,除传统的胺排放源外,碳捕集、生物质燃料和氨燃料的大规模应用等碳中和战略所带来的胺排放源对大气污染物的控制提出了新的挑战。
与活性自由基发生的氢提取反应是胺在大气降解和燃烧分解过程中需首先经历的反应过程,正确理解胺的氢提取反应动力学有助于从源头上减少胺的排放以及尽可能降低胺转化为大气污染物的可能性。

论文详情

近日,齐鲁工业大学(山东省科学院)能源研究所尚艳磊博士和西南交通大学罗胜年教授对世界碳中和背景下胺的排放源进行了分析,强调了胺氢提取反应在理解胺的大气化学以及燃烧化学过程中的重要性,并对以往有关胺氢提取反应的实验及理论研究进行了系统性的综述和讨论。

该工作总结介绍了对胺氢提取反应研究的实验方法和理论方法,并在以往相关研究的基础上,利用先进的动力学计算方法 (MP-CVT/SCT) 对典型 C1-C2 胺与一系列自由基的氢提取反应在宽广的温度范围内进行了高精度的动力学参数计算。计算结果表明伯胺和仲胺与不同自由基在不同的压力下具有完全迥异的反应动力学行为,这表明通过类比其等电子体或同系物的氢提取反应来预测胺的大气降解和燃烧分解过程是不合适的。
这些结果为正确理解胺的大气化学和燃烧化学以及构建相应的化学反应模型提供了坚实的数据基础。该成果以“Insights into the role of the H-abstraction reaction kinetics of amines in understanding their degeneration fates under atmospheric and combustion conditions”(《胺氢提取反应动力学在其大气降解和燃烧分解过程中的重要性洞察》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Physical Chemistry Chemical Physics 上,并入选 2024 PCCP Reviews 合集。

论文信息

  • Insights into the role of the H-abstraction reaction kinetics of amines in understanding their degeneration fates under atmospheric and combustion conditions
    Yanlei Shang* (尚艳磊,齐鲁工业大学(山东省科学院)) and S. N. Luo (罗胜年,西南交通大学)
    Phys. Chem. Chem. Phys., 2024, 26, 20167-20215
    http://doi.org/10.1039/D4CP02187H

作者简介

尚艳磊 助理研究员
齐鲁工业大学(山东省科学院)能源研究所
 
本文第一作者及通讯作者,齐鲁工业大学(山东省科学院)能源研究所助理研究员,西南交通大学材料科学与工程学院兼职硕士生导师,长期从事绿色可再生燃料、工程燃料和含能材料的燃烧反应动力学、燃烧模型开发等实验和理论研究,以及发展相关的可控燃烧及清洁燃烧技术。发表 SCI 收录刊物论文 30 余篇,受邀撰写英文综述 1 篇,2021 年四川省优秀博士毕业生奖。尚艳磊博士负责设计、指导并组织了本研究工作。






罗胜年 教授
西南交通大学
本文第一作者导师,西南交通大学教授,博士生导师,曾为美国洛斯阿拉莫斯国家实验室终身物理学家,国家级引进海外高层次人才,主要从事冲击波物理、材料极端服役行为、超快光学及X射线诊断技术,在 Nature 子刊、PNAS、PRL 等杂志上发表 360 多篇文章,承担国家自然科学基金委重大仪器研制专项(部委推荐,项目负责人)、科技部重点研发计划材料基因工程关键技术与支撑平台专项(课题负责人)等项目。罗胜年教授参与设计和指导了本研究工作。

相关期刊

High quality research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry

rsc.li/pccp

Phys. Chem. Chem. Phys.

2-年影响因子*2.9
5-年影响因子*3.0
JCR 分区*Q1 物理-原子分子&化学
Q3 化学-物化
CiteScore 分5.5
中位一审周期34 


Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) 报道物理化学、化学物理和生物物理化学的前沿进展,所发论文包含了对物理化学的重大创新和/或见解。该刊发文范围很广,包括光谱学、动力学、统计力学、热力学、电化学、催化、表面科学、量子力学和理论发展。本刊也注重发表对物理化学带来重大创新和/或深刻见解的跨学科研究成果,例如聚合物和软物质、材料科学、纳米科学、能源,表面/界面和生物物理化学等学科。该刊由英国皇家化学会出版,并由 19 个不同国家和地区的化学学会共同拥有。

Chair

  • Anouk Rijs
    🇳🇱 阿姆斯特丹自由大学

Deputy chair

  • Henry Schaefer
    🇺🇸 佐治亚大学

Associate editors

  • Maria Lucia Curri
    🇮🇹 巴里大学

  • Wolfgang Ernst
    🇦🇹 格拉茨工业大学

  • Chantal Daniel
    🇫🇷 斯特拉斯堡大学

  • Keith Gordon
    🇳🇿 奥塔哥大学

  • Lars Goerigk
    🇦🇺 墨尔本大学

  • Hiroshi Kondoh
    🇯🇵 庆应义塾大学

  • Jer-Lai Kuo (郭哲来)
    🇨🇳 台湾原子与分子科学研究所

  • Prabal Maiti
    🇮🇳 印度科学院

  • Spiridoula Matsika
    🇺🇸 天普大学

  • Ron Naaman
    🇮🇱 魏兹曼科学研究所

  • Andrea Russell
    🇬🇧 南安普顿大学

  • Isaac Tamblyn
    🇨🇦 渥太华大学

  • Yunjie Xu (徐云洁)
    🇨🇦 阿尔伯塔大学

  • John Zhang (张增辉)
    🇨🇳 上海纽约大学

* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)

 CiteScore 2023 by Elsevier

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