気液両面からの微小液滴粒子に対するラジカル取り込み反応調査

研究气体和液体侧微滴颗粒的自由基吸收反应

基本信息

批准号：
21K17878
负责人：
河野七瀬
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kindai University (2022)Kyoto University (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17878/
关键词：
HOxラジカルエアロゾル不均一反応

项目摘要

本研究では，大気化学で最も重要な化学種の一つであるHOx（OH，HO2，RO2）ラジカルを対象に，気相から微小液滴粒子への取り込み過程と，エアロゾル内部で引き起こる化学反応メカニズムの解明を目指し，気相ラジカルとエアロゾル由来の液相ラジカルの同時検出手法の開発を行うことを目的として実験を行っている。昨年度までに，HOxラジカルの微小液滴への取込過程観測に成功しているため，本年度は，溶液中OHラジカルの検出手法の確立を目指し，実験を行った。溶液中OHラジカルの直接検出は非常に困難であるため，蛍光物質を用いて間接的に検出する手法を用いた。水溶液中にOHラジカルと非常に素早く反応し，OHラジカルとの生成物が紫外線の吸収により蛍光を放出する物質を溶かし，O2の光解離で生成したO3を暴露した。気相中のO3が溶液に溶けると，溶液中の反応により，OHラジカルを生成する。O3暴露した水溶液に308nmの励起光を照射することで，可視領域の発光を分光器で検出することに成功した。さらに，アトマイザーを用いて水溶液から微小液滴を発生させ，微小液滴とO3を反応させる反応管の構築や装置の開発を行った。ガラスのフローセルに微小液滴とO3を流し，粒子からの蛍光をファイバー分光器で検出することを試みたが，蛍光シグナルを検出することは出来なかった。そのため，光電子増倍管等を用いた，より高感度で検出可能な装置の開発に着手した。

在这项研究中，我们重点研究了HOx（OH、HO2、RO2）自由基（大气化学中最重要的化学物质之一）从气相到微滴颗粒的吸收过程，以及气溶胶内部发生的化学反应。正在进行实验，旨在阐明其机理并开发一种同时检测气溶胶产生的气相自由基和液相自由基的方法。截至去年，我们已经成功观察到HOx自由基被微滴吸收的过程，因此今年我们进行了实验，旨在建立一种检测溶液中OH自由基的方法。由于直接检测溶液中的OH自由基极其困难，因此我们采用了利用荧光物质间接检测的方法。其将与OH自由基快速反应的物质溶解在水溶液中，与OH自由基反应的产物吸收紫外线后发出荧光，暴露出O2光解产生的O3。当气相中的O3溶解在溶液中时，通过溶液中的反应产生OH自由基。通过用 308 nm 激发光照射暴露于 O3 的水溶液，我们成功地使用光谱仪检测了可见光区域的发光。此外，我们使用雾化器从水溶液中产生微滴，并构建了反应管并开发了使微滴与 O3 反应的设备。尝试让微滴和 O3 流过玻璃流通池，并使用光纤光谱仪检测颗粒发出的荧光，但没有检测到荧光信号。因此，我们开始开发一种使用光电倍增管和其他设备来实现更高灵敏度检测的设备。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

RO2反応性測定およびRO2NO2の大気条件下における熱分解速度測定

大气条件下RO2反应性测量和RO2NO2热分解率测量

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
河野七瀬;Langying Ou;Jiaru Li;坂本陽介;梶井克純
通讯作者：
梶井克純

Impacts of missing OH reactivity and aerosol uptake of HO2 radicals on tropospheric O3 production during the AQUAS-Kyoto summer campaign in 2018

2018 年 AQUAS-Kyoto 夏季活动期间，OH 反应性缺失和 HO2 自由基气溶胶吸收对对流层 O3 产生的影响

DOI：
10.1016/j.atmosenv.2022.119130
发表时间：
2022
期刊：
Atmospheric Environment
影响因子：
5
作者：
N. Kohno;J. Zhou;J. Li;M. Takemura;N. Ono;Y. Sadanaga;Y. Nakashima;K. Sato;S. Kato;Y. Sakamoto;Y. Kajii
通讯作者：
Y. Kajii

Determination of the rate constants of CH3O2 + NO2 and C2H5O2 + NO2 reaction

CH3O2 NO2 和 C2H5O2 NO2 反应速率常数的测定