Вплив додавання екзомодифікованих вуглецевих наносфер на структурування в етанольних моторних паливах
The work is devoted to elucidation of a general mechanism of action of exomodified carbon nanospheres (CNOs – Brn nanoonions) on different physicochemical and chemmotological properties of ethanol motor fuels. The formation of supramolecular solvate groups in organic media is explained by the partic...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/15 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471892334772224 |
|---|---|
| author | Polunkin, E.A. Pyliavskyi, V.S. Gaidai, O.O. Melnykova, S.L. Spaska, O.A. Matveeva, I. V. |
| author_facet | Polunkin, E.A. Pyliavskyi, V.S. Gaidai, O.O. Melnykova, S.L. Spaska, O.A. Matveeva, I. V. |
| author_sort | Polunkin, E.A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-12-10T12:36:41Z |
| description | The work is devoted to elucidation of a general mechanism of action of exomodified carbon nanospheres (CNOs – Brn nanoonions) on different physicochemical and chemmotological properties of ethanol motor fuels. The formation of supramolecular solvate groups in organic media is explained by the participation of different forces of intermolecular interaction, the main of which are polarization and orientation, as well as donor-acceptor forces of interaction of nanospheres with the environment.The concept of creation in an organic medium of solvation formations - domains, the size of which, determined by the method of photon correlation laser spectroscopy, varies from 21 to 1000 nm, depending on the chemical nature of the solvent - is proposed and substantiated. For ethanol, the size of such formations was ~ 400 nm, which significantly exceeds the size of individual particles of the additive. It is established that to improve the operational characteristics of ethanol fuel it is enough to introduce low concentrations (10-3 - 10-2 %, wt.) of synthesized brominated nanoparticles.It is shown that the change of the microheterogeneous structure of fuels affects the change of its physicochemical and operational characteristics: the dielectric constant and hydrophobicity of the medium decrease, the saturated vapor pressure increases, which improves the starting properties of the fuel; hydrophobization of the environment helps to reduce the corrosive properties of ethanol fuel per unit, as a result of which additional introduction of a corrosion inhibitor is not required; the bearing capacity of the fuel in the presence of brominated nanoparticles increases by 1.5 times compared to the base fuel with a corresponding decrease in damage to the metal surface of the friction pairs.It is the rearrangement of the secondary supramolecular structure of fuels in the presence of brominated carbon nanospheres that explains the multifunctionality of their influence on the physicochemical and chemmotological properties of ethanol motor fuels. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:45Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-15 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:45Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-152021-12-10T12:36:41Z Influence of addition of exomodified carbon nanospheres on the structuration in ethanol motor fuels Вплив додавання екзомодифікованих вуглецевих наносфер на структурування в етанольних моторних паливах Polunkin, E.A. Pyliavskyi, V.S. Gaidai, O.O. Melnykova, S.L. Spaska, O.A. Matveeva, I. V. ethanol fuel carbon nanoscale spheroidal clusters performance and ecological properties of the fuel етанольне паливо карбонові нанорозмірні сферичні кластери фізико-хімічні експлуатаційні та екологічні властивості палива The work is devoted to elucidation of a general mechanism of action of exomodified carbon nanospheres (CNOs – Brn nanoonions) on different physicochemical and chemmotological properties of ethanol motor fuels. The formation of supramolecular solvate groups in organic media is explained by the participation of different forces of intermolecular interaction, the main of which are polarization and orientation, as well as donor-acceptor forces of interaction of nanospheres with the environment.The concept of creation in an organic medium of solvation formations - domains, the size of which, determined by the method of photon correlation laser spectroscopy, varies from 21 to 1000 nm, depending on the chemical nature of the solvent - is proposed and substantiated. For ethanol, the size of such formations was ~ 400 nm, which significantly exceeds the size of individual particles of the additive. It is established that to improve the operational characteristics of ethanol fuel it is enough to introduce low concentrations (10-3 - 10-2 %, wt.) of synthesized brominated nanoparticles.It is shown that the change of the microheterogeneous structure of fuels affects the change of its physicochemical and operational characteristics: the dielectric constant and hydrophobicity of the medium decrease, the saturated vapor pressure increases, which improves the starting properties of the fuel; hydrophobization of the environment helps to reduce the corrosive properties of ethanol fuel per unit, as a result of which additional introduction of a corrosion inhibitor is not required; the bearing capacity of the fuel in the presence of brominated nanoparticles increases by 1.5 times compared to the base fuel with a corresponding decrease in damage to the metal surface of the friction pairs.It is the rearrangement of the secondary supramolecular structure of fuels in the presence of brominated carbon nanospheres that explains the multifunctionality of their influence on the physicochemical and chemmotological properties of ethanol motor fuels. Робота присвячена з'ясуванню загального механізму дії екзомодифікованих вуглецевих наносфер (CNO - Brn нано-оніонів) на різні хімічні та фізико-хімічні властивості етанольних моторних палив. Формування надмолекулярних сольватних груп в органічних середовищах пояснюється участю різних сил міжмолекулярної взаємодії, основними з яких є поляризаційні та орієнтаційні, а також донорно-акцепторних сил взаємодії наносфер з навколишнім середовищем. Запропоновано та обґрунтовано концепцію створення в органічному середовищі сольватаційних утворень - доменів, розміри яких, визначені методом фотонно-кореляційної лазерної спектроскопії, варіюються від 21 до 1000 нм залежно від хімічної природи розчинника. Для етанолу розмір таких утворень становив ~ 400 нм, що значно перевищує розмір окремих частинок добавки. Встановлено, що для поліпшення експлуатаційних характеристик етанолового палива достатньо ввести низькі концентрації (10-3 -10-2%, мас.) cинтезованих бромованих наночастинок. Показано, що зміна мікрогетерогенної структури палива впливає на зміну його фізико-хімічних та експлуатаційних характеристик: зменшуються діелектрична проникність та гідрофобність середовища, збільшується тиск насиченої пари, що покращує вихідні властивості палива; гідрофобізація середовища допомагає зменшити корозійні властивості етанольного палива на одиницю, внаслідок чого не потрібне додаткове введення інгібітора корозії; несуча здатність палива в присутності бромованих наночастинок збільшується в 1,5 рази порівняно з базовим паливом з відповідним зменшенням пошкодження металевої поверхні пар тертя. Саме перегрупування вторинної надмолекулярної структури палив у присутності бромованих вуглецевих наносфер пояснює багатофункціональність їх впливу на фізико-хімічні властивості та хіммотологічні характеристики ета-нольних моторних палив. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-11-07 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/15 10.15407/kataliz2021.31.062 Catalysis and petrochemistry; No. 31 (2021): Catalysis and petrochemistry; 62-68 Каталіз та нафтохімія; № 31 (2021): Каталіз та нафтохімія; 62-68 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2021.31 en https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/15/6 Copyright (c) 2021 Catalysis and petrochemistry |
| spellingShingle | етанольне паливо карбонові нанорозмірні сферичні кластери фізико-хімічні експлуатаційні та екологічні властивості палива Polunkin, E.A. Pyliavskyi, V.S. Gaidai, O.O. Melnykova, S.L. Spaska, O.A. Matveeva, I. V. Вплив додавання екзомодифікованих вуглецевих наносфер на структурування в етанольних моторних паливах |
| title | Вплив додавання екзомодифікованих вуглецевих наносфер на структурування в етанольних моторних паливах |
| title_alt | Influence of addition of exomodified carbon nanospheres on the structuration in ethanol motor fuels |
| title_full | Вплив додавання екзомодифікованих вуглецевих наносфер на структурування в етанольних моторних паливах |
| title_fullStr | Вплив додавання екзомодифікованих вуглецевих наносфер на структурування в етанольних моторних паливах |
| title_full_unstemmed | Вплив додавання екзомодифікованих вуглецевих наносфер на структурування в етанольних моторних паливах |
| title_short | Вплив додавання екзомодифікованих вуглецевих наносфер на структурування в етанольних моторних паливах |
| title_sort | вплив додавання екзомодифікованих вуглецевих наносфер на структурування в етанольних моторних паливах |
| topic | етанольне паливо карбонові нанорозмірні сферичні кластери фізико-хімічні експлуатаційні та екологічні властивості палива |
| topic_facet | ethanol fuel carbon nanoscale spheroidal clusters performance and ecological properties of the fuel етанольне паливо карбонові нанорозмірні сферичні кластери фізико-хімічні експлуатаційні та екологічні властивості палива |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/15 |
| work_keys_str_mv | AT polunkinea influenceofadditionofexomodifiedcarbonnanospheresonthestructurationinethanolmotorfuels AT pyliavskyivs influenceofadditionofexomodifiedcarbonnanospheresonthestructurationinethanolmotorfuels AT gaidaioo influenceofadditionofexomodifiedcarbonnanospheresonthestructurationinethanolmotorfuels AT melnykovasl influenceofadditionofexomodifiedcarbonnanospheresonthestructurationinethanolmotorfuels AT spaskaoa influenceofadditionofexomodifiedcarbonnanospheresonthestructurationinethanolmotorfuels AT matveevaiv influenceofadditionofexomodifiedcarbonnanospheresonthestructurationinethanolmotorfuels AT polunkinea vplivdodavannâekzomodifíkovanihvuglecevihnanosfernastrukturuvannâvetanolʹnihmotornihpalivah AT pyliavskyivs vplivdodavannâekzomodifíkovanihvuglecevihnanosfernastrukturuvannâvetanolʹnihmotornihpalivah AT gaidaioo vplivdodavannâekzomodifíkovanihvuglecevihnanosfernastrukturuvannâvetanolʹnihmotornihpalivah AT melnykovasl vplivdodavannâekzomodifíkovanihvuglecevihnanosfernastrukturuvannâvetanolʹnihmotornihpalivah AT spaskaoa vplivdodavannâekzomodifíkovanihvuglecevihnanosfernastrukturuvannâvetanolʹnihmotornihpalivah AT matveevaiv vplivdodavannâekzomodifíkovanihvuglecevihnanosfernastrukturuvannâvetanolʹnihmotornihpalivah |