Study on (photo-)chemical reactions that occur specifically in snow and ice and the release of the gaseous products from snow and ice

研究专门发生在雪和冰中的（光）化学反应以及雪和冰中气体产物的释放

• 批准号: 22H03736
• 负责人: 竹中 規訓
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03736/
• 关键词: 雪氷化学; 光化学反応; 対流圏オゾン; 氷中の反応; 臭素

(I) 凍結中や氷の中の化学反応及び(II) 雪氷からの大気への気体の放出では、H2O2とBr-の反応による臭素の生成を詳細に調べた。初期濃度、pH、凍結放置時間などの依存性を調べた。溶液中ではこれらは反応せず、凍結によりBr2生成反応は進むが、融解によこのBr2はH2o2と反応してBr-に戻るため、数日放置することによるBr2の放出量により反応を評価した。初期濃度は5 mMと1 mMで3日間で10%程度のBr-の減少が見られた。pHは低pHの時に放出量が多かった。凍結時間については初めの24時間でほとんどが揮散し、その後はほとんど減少が見られないことがわかった。また、一度凍結した試料を再凍結した場合に、Br2の生成が観測されない場合があり、氷の履歴と化学反応に何らかの関連があることがわかった。凍結反応により生成したBr2を検出するために、過酸化水素は反応するが臭素と反応しないと考えられる二酸化マンガンを含む水中で氷を解凍することで臭素の検出を試みたが、臭素の検出は出来なかった。また、凍結試料の吸光度を測定したが、再現性が得られなかった。さらなる検討が必要である。Br2の放出量については現在研究を行っている段階である。(III) 雪氷中の光化学反応では、氷中における硝酸の光分解反応は、生成する気体成分がNO：NO2：HONOが0：2.6：1であった。南極で得られた気体成分はNO：NO2：HONOが2：0：1であり、実験室とは異なる結果であったことがわかった。これは南極の氷の多重反射の回数が実験室とは比較できないほど多く、光化学反応が効率よく進んでいることを示している。この評価を実験室で明らかにする予定である。

（i）在冷冻和冰中的化学反应，以及（ii）从雪和冰到大气中的气体释放，详细研究了H2O2和BR-反应的溴形成。研究了诸如初始浓度，pH和冻结时间之类的依赖项。这些不会在溶液中反应，并且BR2形成反应在冷冻时会进行，但是当BR2熔化时，BR2与H2O2反应并返回到BR-，因此根据将其释放几天释放的BR2量进行了评估。初始浓度为5 mm和1毫米，在三天内，BR-降低约10％。 pH以低pH释放。发现大多数冻结时间在最初的24小时内蒸发，此后几乎没有下降。此外，当将冷冻样品重新冻结时，可能不会观察到BR2的产生，并且发现冰历史与化学反应之间存在某种联系。为了检测冻结反应产生的BR2，我们试图通过在含有二氧化锰的水中解冻冰来检测溴，这被认为与过氧化氢反应，但与溴反应，但未检测到溴。此外，测量了冷冻样品的吸光度，但没有获得可重复性。需要进一步考虑。 BR2的发布目前正在调查中。 （iii）在雪和冰的光化学反应中，冰中硝酸的光解反应使气体成分产生NO：NO2：HONO为0：2.6：1。发现在南极洲获得的气体成分具有2：0：1否：NO2：HONO，与实验室不同。这表明该国南极冰的多种反射数量是如此之高，以至于它与实验室无与伦比，光化学反应正在有效进展。该评估将在实验室中揭示。

项目成果

ウルトラファインバブル酸素濃度の測定法の開発

超细气泡氧气浓度测量方法的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 西中 花菜;藤田 雄大マイケル;切石 壮;前田 泰昭;竹中 規訓
• 通讯作者: 竹中 規訓

Simultaneous Sampling of NO, NO2, HONO and HNO3 in the Atmosphere by a Filter-Pack Method

采用过滤包法同时采样大气中的 NO、NO2、HONO 和 HNO3

• DOI: 10.5572/ajae.2022.006
• 发表时间: 2022
• 期刊: Asian Journal of Atmospheric Environment
• 影响因子: 1.5
• 作者: Oda Takumi;Fujii Yusuke;Takenaka Norimichi
• 通讯作者: Takenaka Norimichi

ウルトラファインバブル酸素の存在による特異的酸化反応

由于超细气泡氧的存在而发生特定的氧化反应

• 发表时间: 2022
• 作者: 竹中 規訓;山元 佑里子;藤田 雄大マイケル;切石 壮;前田 泰昭
• 通讯作者: 前田 泰昭

凍結による臭化物イオンと過酸化水素の反応による臭素生成への初期の水の状態の影響

初始水条件对冷冻时溴离子与过氧化氢反应生成溴的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 越口 蒼士;竹中規訓
• 通讯作者: 竹中規訓

氷表面から放出される臭素の挙動について－臭化物イオンと過酸化水素の凍結反応研究からわかったこと－

关于冰表面释放出的溴的行为 - 我们从溴离子与过氧化氢之间的冷冻反应研究中了解到的内容 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 竹中 規訓;越口 蒼士;藤井佑介
• 通讯作者: 藤井佑介