Визначення можливості використання холодної плазми для окислення атмосферного азоту в оксиди нітрогену та впливу сили струму через установку на процес.
| dc.contributor.author | Слободянюк, В. П. | |
| dc.contributor.author | Кудрявцев, С. О. | |
| dc.contributor.author | Целіщев, О. Б. | |
| dc.contributor.author | Лорія, М. Г. | |
| dc.contributor.author | Slobodyanyuk, V. Р. | |
| dc.contributor.author | Kudryavtsev, S. О. | |
| dc.contributor.author | Tselishchev, O. В. | |
| dc.contributor.author | Loriia, M. G. | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-27T20:29:21Z | |
| dc.date.available | 2025-09-27T20:29:21Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description.abstract | Об’єктом дослідження є процес окислення атмосферного азоту в оксиди нітрогену. Окиснення атмосферного азоту з метою отримання нітратної кислоти, є важливими для розробки нових методів зв’язування атмосферного азоту та активації метану, які є фундаментальними проблемами в галузі хімічної науки і технології. Проведено дослідження процесу окиснення молекулярного азоту та залежність вмісту оксидів нітрогену від сили току через установку з електродуговим генератором низькотемпературної плазми. Для підтвердження гіпотези було здійснено квантово-хімічні дослідження реакційної активності нітратної кислоти та продуктів її розпаду. На початковому етапі проведено квантово-хімічні розрахунки методом DFT для визначення електронної структури та термодинамічних параметрів основного стану нітратної кислоти та трьох її відомих ізомерів. Для впровадження процесу отримання нітратної кислоти з атмосферного повітря за допомогою репродуктивної технології, запропоновано конструкція реактора для отримання оксидів нітрогену шляхом прямого окиснення азоту в потоці холодної плазми. При цьому було запропоновано використання ефекту отримання оксидів азоту в повітряній суміші з парами азотної кислоти та при термічному розкладанні перекису нітрогену з азотом атмосферного повітря. Встановлено ефективність використання холодної плазми для окиснення атмосферного азоту, що підтверджується отриманими залежностями. Виявлено вплив сили струму через установку в присутності перекису водню та спиртів як активаторів процесу окислення атмосферного азоту у високоенергетичному середовищі. Дослідження показали, що при збільшенні сили току через установку кількість оксидів азоту збільшується для усіх речовин активаторів в 2 - 8 разів. Виявлено вплив вмісту оксидів нітрогену від сили току через установку з електродуговим генератором низькотемпературної плазми. Визначено, що при порівнянні речовин-активаторів, які при своєму розкладанні здатні утворювати ОН- радикали, саме перекис водню є найбільш перспективною речовиною-активатором для здійснення процесу окислення атмосферного азоту в потоці плазми. | |
| dc.description.abstract | The object of study is the process of oxidation of atmospheric nitrogen into nitrogen oxides. The oxidation of atmospheric nitrogen to produce nitric acid is important for the development of new methods of atmospheric nitrogen binding and methane activation, which are fundamental problems in the field of chemical science and technology. The process of molecular nitrogen oxidation and the dependence of nitrogen oxides content on the current strength through an installation with an electric arc low-temperature plasma generator were studied. To confirm the hypothesis, quantum chemical studies of the reaction activity of nitric acid and its decomposition products were carried out. At the initial stage, quantum chemical DFT calculations were performed to determine the electronic structure and thermodynamic parameters of the ground state of nitric acid and its three known isomers. To implement the process of producing nitric acid from atmospheric air using reproductive technology, a reactor design for the production of nitrogen oxides by direct oxidation of nitrogen in a cold plasma flow was proposed. It was proposed to use the effect of producing nitrogen oxides in an air mixture with nitric acid vapor and during the thermal decomposition of nitric peroxide with atmospheric nitrogen. The efficiency of using cold plasma for the oxidation of atmospheric nitrogen has been established, which is confirmed by the obtained dependences. The influence of the current strength through the installation in the presence of hydrogen peroxide and alcohols as activators of the process of atmospheric nitrogen oxidation in a high-energy environment was revealed. Studies have shown that with an increase in the current through the plant, the amount of nitrogen oxides increases for all activator substances by 2 to 8 times. The influence of the nitrogen oxides content on the current strength through the installation with an electric arc low-temperature plasma generator was revealed. It is determined that when comparing activating agents that are capable of forming OH radicals during their decomposition, hydrogen peroxide is the most promising activating agent for the process of oxidation of atmospheric nitrogen in a plasma flow. | |
| dc.identifier.citation | Визначення можливості використання холодної плазми для окислення атмосферного азоту в оксиди нітрогену та впливу сили струму через установку на процес / Слободянюк В.П., Кудрявцев С.О., Целіщев О.Б., Лорія М.Г. Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. 2025. № 5 (291). С. 74-87. | |
| dc.identifier.doi | https://doi.org/10.33216/1998-7927-2025-291-5-74-87 | |
| dc.identifier.udc | 662.758 | |
| dc.identifier.uri | https://dspace.snu.edu.ua/handle/123456789/2493 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.publisher | СНУ ім. В. Даля | |
| dc.subject | молекулярний азот | |
| dc.subject | пряме окислення | |
| dc.subject | холодна плазма | |
| dc.subject | оксиди нітрогену | |
| dc.subject | лазматрон | |
| dc.subject | перекис водню | |
| dc.subject | molecular nitrogen | |
| dc.subject | direct oxidation | |
| dc.subject | cold plasma | |
| dc.subject | nitrogen oxides | |
| dc.subject | laser matron | |
| dc.subject | hydrogen peroxide | |
| dc.title | Визначення можливості використання холодної плазми для окислення атмосферного азоту в оксиди нітрогену та впливу сили струму через установку на процес. | |
| dc.title.alternative | Determination of the possibility of using cold plasma for the oxidation of atmospheric nitrogen into nitrogen oxides and the influence of activating substances on the process | |
| dc.type | Article |