Mô hình hóa và mô phỏng đa qui mô quá trình đốt cháy các phân tử nhiên liệu sinh học thế hệ mới

Từ năm 2017 đến năm 2019, PGS. TS. Huỳnh Kim Lâm cùng các cộng sự tại Trường Đại học Quốc tế đã thực hiện đề tài: “Mô hình hóa và mô phỏng đa qui mô quá trình đốt cháy các phân tử nhiên liệu sinh học thế hệ mới”.

Đề tài nhằm thực hiện ba mục tiêu sau:

(1) Xây dựng có hệ thống bề mặt thế năng với độ chính xác cao cho quá trình phân hủy nhiệt và/hoặc ôxi hóa cho các phân tử được chọn sử dụng các công cụ tính toán cấu trúc điện tử hiện đại. Bề mặt thế năng hoàn chỉnh cùng với các tính toán hiệu chỉnh (như hiệu ứng xoay chắn và xuyên hầm mà các nghiên cứu trước bỏ qua) là cần thiết để tính toán chính xác các thông số nhiệt động học và động học ở điều kiện thực tế.

(2) Tính toán và đánh giá các thông số nhiệt động học của các phân tử liên quan và hằng số tốc độ phụ thuộc nhiệt độ và áp suất của tất cả các kênh phản ứng cũng như xây dựng mô hình động học chi tiết cho quá trình ở điều kiện thực tế.

(3) Sử dụng mô hình động học chi tiết đã được xây dựng (cùng với các phản ứng thứ cấp) để dự đoán điều kiện tối ưu cho quá trình (như tối thiểu hóa các sản phẩm không mong muốn).

Các kết quả nghiên cứu được thể hiện ở 5 công trình đã được công bố trên các tạp chí chuyên ngành: (i) Đã công bố: 2 bài ISI uy tín, 02 bài Quốc tế uy tín và 1 bài tạp chí trong nước và (ii) chuẩn bị công bố: 1 bài ISI uy tín và 01 Quốc tế uy tín.

1. Đã xây dựng được cơ chế phản ứng nhiệt phân cho phân tử furan có độ tin cậy cao ở khoảng điều kiện rộng (800-2000 K và 0.001-100 atm). Cơ chế phản ứng này được khuyến cáo sử dụng cho việc mô phỏng và mô hình hóa các quá trình đốt cháy liên quan đến phân tử furan.

Bài báo: Tam V.-T. Mai, Artur Ratkiewicz, An Le, Minh v. Duong, Thanh N. Truong, Lam K. Huynh "Onthe-fly Kinetics of Hydrogen Abstraction from Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Methyl/Ethyl Radicals" PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, 20, 2018, 23578-23592, DOI: 10.1039/C8CP03718C (SCI, ISI uy tín (Q1), H-index = 199, IF = 3.567).

2. Đã xây dựng qui luật động học cho phản ứng tách loại HO2 từ các gốc tự do alkyl ester peroxy nhằm góp phần xây dựng mô hình động học chính xác cho quá trình ôxi hóa nhiệt độ thấp các phân tử nhiên liệu sinh học.

Bài báo: Xuan T. Le, Tam V.-T. Mai, Kuang C. Lin, Lam K. Huynh, Low-Temperature Oxidation Kinetics of Biodiesel Molecules: Rate Rules for Concerted HO2 Elimination from Alkyl-Ester Peroxy Radicals, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A, 122, 2018, 8259-8273, DOI: 10.1021/acs.jpca.8b05070 (SCI, Quốc tế uy tín (Q2), H-index = 212, IF = 2.836).

3. Đã tính chính xác động học của phản ứng tách hydrô của phân tử desflurane bởi gốc tự do Cl/OH để đánh giá vai trò của phân tử desflurane trong môi trường khí quyển (cụ thể là desflurane không đóng vai trò quan trọng trong việc suy giảm hàm lượng ozone.

Bài báo: Xuan T. Le, Tam V.-T. Mai, Minh v. Duong, Lam K. Huynh "Kinetics of Hydrogen Abstraction from Desflurane by OH and Cl radicals - A Theoretical Study" CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 728, 2019, 142-147, DOI: 10.1016/j.cplett.2019.04.059 (SCI, Quốc tế uy tín (Q2),H-index = 219, IF = 1.86).

4. Đã xây dựng qui luật động học nhanh và chính xác cho các phản ứng tách loại hydro từ các hợp chất hydrocarbon thơm nhiều vòng bởi các gốc tự do CH3/C2H5. Những qui luật này cho phép ước tính nhanh các thông số nhiệt động học cho loại phản ứng nêu trên với độ tin cậy cao, phục vụ cho việc xây dựng mô hình động học cho các hợp chất hydrocarbon thơm nhiều vòng.

Bài báo: Tam V.-T. Mai, Artur Ratkiewicz, An Le, Minh v. Duong, Thanh N. Truong, Lam K. Huynh "Onthe-fly Kinetics of Hydrogen Abstraction from Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Methyl/Ethyl Radicals" PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, 20, 2018, 23578-23592, DOI: 10.1039/C8CP03718C (SCI, ISI uy tín (Q1), H-index = 199, IF = 3.567).

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17100/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Theo Vista.gov.vn