Підвищення несучої здатності етанолу як компонента альтернативного моторного палива: експеримент і молекулярне моделювання

Автор(и)

  • О. О. Божко Iнститут бiоорганiчної хiмiї i нафтохiмiї НАН України, Київ
  • С. О. Єсилевський Iнститут фiзики НАН України, Київ
  • Є. К. Чернявський Iнститут фiзики НАН України, Київ
  • Є. В. Шелудько Iнститут бiоорганiчної хiмiї i нафтохiмiї НАН України, Київ
  • В. С. Пилявський Iнститут бiоорганiчної хiмiї i нафтохiмiї НАН України, Київ
  • Є. В. Полункiн Iнститут бiоорганiчної хiмiї i нафтохiмiї НАН України, К
  • Ю.I. Богомолов Iнститут бiоорганiчної хiмiї i нафтохiмiї НАН України, Київ

DOI:

https://doi.org/10.15407/dopovidi2016.02.079

Ключові слова:

альтернативне паливо, водневий зв’язок, молекулярна динаміка, несуча здатність, основа Шиффа, структуроутворення

Анотація

Синтезовано основу Шиффа, яка містить фрагменти D-глюкози і бензойної кислоти. Показано, що введення цієї добавки в етиловий спирт — компонент альтернативного палива — істотно (у 1,7–3,6 раза) підвищує його несучу здатність. Методом повноатомної класичної молекулярної динаміки вивчено вплив присадки на структуроутворення в середовищі етанолу. Показано, що додавання присадки до етанолу збільшує густину суміші і зменшує коефіцієнт дифузії етанолу. Структурування відбувається за рахунок утворення комплексів, стабілізованих водневими зв’язками, які складаються з молекули присадки, оточеної оболонкою з ∼37 орієнтованих молекул етанолу. Крім того, в системі формуються метастабільні димери і тримери молекул присадки з часом життя порядку 0,5 нс.

Завантаження

Посилання

Kovtun G. A. Visnik NAN Ukraine, 2005, No 2: 19–27 (in Ukrainian ).

Piljavsky V. S., Polunkin E. V., Kameneva T. M. Kataliz i neftehimiâ, 2013, No 22: 37–41(in Russian).

Ellis G. P. Chem. and Ind., 1966: 902– 903.

Hess B., Kutzner C., van der Spoel D., Lindahl E. J. Chem. Theory Comput., 2008, 4, No 3: 435–447. https://doi.org/10.1021/ct700301q

Duan Y., Wu C., Chowdhury S., Lee M. C., Xiong G., Zhang W., Yang R., Cieplak P., Luo R., Lee T., Caldwell J., Wang J., Kollman P. J. Comput. Chem., 2003, 24, No 16: 1999–2012. https://doi.org/10.1002/jcc.10349

Sousa da Silva A. W., Vranken W. F. BMC Research Notes, 2012, 5, No 1: 367. https://doi.org/10.1186/1756-0500-5-367

Gaussian 09, Revision D.01, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H.P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, Ö. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, D. J. Fox, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.

Bussi G., Donadio D., Parrinello M. J. Chem. Phys. , 2007, 126, N 1: 014101. https://doi.org/10.1063/1.2408420

Berendsen H. J. C., Postma J. P. M., van Gunsteren W. F., DiNola A., Haak J. R. J. Chem. Phys.,1984, 81, No 8: 3684–3690. https://doi.org/10.1063/1.448118

Der Spoel D., Lindahl E., Hess B., Groenhof G., Mark A. E., Berendsen H. J. J. Comput. Chem., 2005, 26, No 16: 1701–1718. https://doi.org/10.1002/jcc.20291

Yesylevskyy S. O. J. Comput. Chem., 2015, 33, No 19: 1632–1636. https://doi.org/10.1002/jcc.22989

Yesylevskyy S. O. J. Comput. Chem., 2015, 36, No 19: 1480–1488. https://doi.org/10.1002/jcc.23943

##submission.downloads##

Опубліковано

29.09.2024

Як цитувати

Божко, О. О., Єсилевський, С. О., Чернявський, Є. К., Шелудько, Є. В., Пилявський, В. С., Полункiн Є. В., & Богомолов, Ю. (2024). Підвищення несучої здатності етанолу як компонента альтернативного моторного палива: експеримент і молекулярне моделювання . Доповіді Національної академії наук України, (2), 79–86. https://doi.org/10.15407/dopovidi2016.02.079