Descripción del proyecto
Desvelar el mecanismo de autooxidación de los hidrocarburos volátiles antropogénicos
Los compuestos orgánicos producidos por la combustión y otras actividades antropogénicas son perjudiciales para la atmósfera. Las reacciones de oxidación en fase gaseosa, mediadas por radicales peróxido (R02), podrían ayudar a eliminar estos polutantes orgánicos. La oxidación también conlleva la formación de partículas, aerosoles, que afectan a la atmósfera. Recientemente, se descubrió que los RO2 funcionalizados sufren autooxidación, lo que favorece la formación rápida de aerosoles en el ambiente. Este trabajo previo reveló cómo se autooxidan los abundantes hidrocarburos biogénicos, pero aún se desconocen los mecanismos que permiten la autooxidación de los hidrocarburos volátiles antropogénicos. El equipo del proyecto ADAPT, financiado con fondos europeos, combinará métodos innovadores por espectrometría de masas, respaldados por cálculos teóricos, para descifrar el mecanismo de autooxidación de los hidrocarburos volátiles antropogénicos. Los hallazgos contribuirán a la gestión de la calidad del aire y al diseño de motores y combustibles más limpios.
Objetivo
Previous efforts to raise living standards have been based on relentlessly increasing combustion, causing environmental destruction at all scales. In addition to climate-warming CO2, fossil fuel combustion also produces a large number of organic compounds and particulate matter, which deteriorate air quality.
The atmosphere is cleansed from such pollutants by gas-phase oxidation reactions, which are invariably mediated by peroxy radicals (RO2). Oxidation transforms initially volatile and water-insoluble hydrocarbons into water-soluble forms (ultimately CO2), enabling scavenging by liquid droplets. A minor but crucially important alternative oxidation pathway leads to oxidative molecular growth, and formation of atmospheric aerosols. Aerosols impart a huge influence on the atmosphere, from local air quality issues to global climate forcing, yet their formation mechanisms and structures of organic aerosol precursors remains elusive.
In a paradigm change, RO2 was recently found to undergo autoxidation, enabling rapid aerosol precursor formation even at sub-second time-scales – in stark contrast to the long processing times (days - weeks) previously assumed to be necessary. We have shown how abundant biogenic hydrocarbons (BVOC) autoxidize, but due to key structural differences, the same pathways are not available for anthropogenic hydrocarbons (AVOC), and thus they were not expected to autoxidize. My preliminary experiments reveal that AVOCs do autoxidize, but the mechanism enabling this remain unknown. Crucially, the co-reactants shown to inhibit BVOC seem to enforce AVOC autoxidation – potentially explaining the recent mysterious discovery of new-particle formation in polluted megacities. In ADAPT, I will use a combination of novel mass spectrometric detection methods fortified by theoretical calculations, to solve the mechanism of AVOC autoxidation. This will directly assist both air quality management, and the design of cleaner fuels and engines.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
33100 Tampere
Finlandia