Elucidation of reaction mechanisms at gas-liquid interfaces in the atmosphere

阐明大气中气液界面的反应机制

基本信息

批准号：
19H01154
负责人：
江波進一
金额：
$ 29.7万
依托单位：
National Institute for Environmental Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

エアロゾルなどの大気中の凝縮相の界面と液中で起こる反応メカニズムの違いが何に起因するのかを実験的なアプローチで解明する。本年度は、バイオマス燃焼エアロゾルの主成分であるレボグルコサンの液相での分解過程の研究、エアロゾルに含まれる過酸化物（secondary ozonideを含む）の液相での分解過程の研究を行った。前者の研究では、鉄イオンと過酸化水素を用いて液相にOHラジカルを発生させて、レボグルコサンの酸化生成物を明らかにした。その成果は[Enami et al., Mechanism of Fenton oxidation of levoglucosan in water, J. Phys. Chem. A., 2023, 127, 2975-2985.] [Enami, Proton-catalyzed decomposition of multifunctionalized organic hydroperoxides derived from the reactions of Criegee intermediates with ethylene glycol in aqueous organic media,ACS Earth Space Chem., 2022, 6, 1937-1947.][Qiu et al., Stability of terpenoid-derived secondary ozonides in aqueous organic media, J. Phys. Chem. A., 2022, 126, 5386-5397.]を含む５報を国際誌に発表した。また総説[江波進一、大気マルチフェーズ化学：気液界面と液中で起こるオゾン反応, 大気環境学会誌, 2023, 58, A53-A55.][江波進一、石塚紳之助、羽馬哲也、猪俣敏,未来の大気化学のための室内実験, 大気化学研究, 2022, 47, A04.]の２報を発表し、その成果をアピールできた。

通过实验方法，我们将利用实验方法来阐明大气（例如气溶胶）和液体中凝聚相界面处发生的反应机制的差异。今年，我们对生物质燃烧气溶胶的主要成分左旋葡聚糖在液相中的分解过程以及气溶胶中所含的过氧化物（包括二次臭氧化物）在液相中的分解过程进行了研究。在之前的研究中，铁离子和过氧化氢被用来在液相中产生OH自由基，揭示了左旋葡聚糖的氧化产物。结果是 [Enami 等人，水中左旋葡聚糖的芬顿氧化机制，J. Phys A., 2023, 127, 2975-2985。] [Enami，衍生自多官能化有机氢过氧化物的质子催化分解。 Criegee 中间体与乙二醇在水性有机介质中的反应，ACS Earth Space Chem.， 2022, 6, 1937-1947.] [Qiu 等人，水性有机介质中萜类化合物衍生的二次臭氧化物的稳定性，J. Phys Chem., 2022, 126, 5386-5397。] 发表在国际杂志上。另外，还有一篇综述 [Shinichi Enami，大气多相化学：气液界面和液体中发生的臭氧反应，日本大气环境学会杂志，2023, 58, A53-A55。] [Shinichi Enami，Shinnosuke Ishizuka， Tetsuya Hama，Satoshi Inomata，未来大气化学的室内实验，大气化学研究，2022年，47， A04.] 我们发表了两份报告并能够推广我们的成果。