二次粒子の成長に対する有機化合物の影響に関する研究

有机化合物对二次粒子生长影响的研究

基本信息

批准号：
16030214
负责人：
長門研吉
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kochi National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

大気中では硫酸-水の2成分均質核生成、硫酸-アンモニア-水の3成分均質核生成、イオン核生成など複数の機構により二次粒子生成が起きているといわれているが、生成した粒子の成長過程は核生成の機構とは必ずしも同じではなく、様々な有機化合物が微粒子の成長には重要な役割を果していると考えられるようになってきた。本研究では、硫酸ナノ粒子に対して様々な有機化合物を作用させて、大気ナノ粒子の成長の初期過程に対する有機化合物の影響を実験的に検証することを目的としている。昨年度はSO_2/H_20/Air混合ガスの放射線電離による微粒子発生システムと、帯電粒子捕集器、DMAから構成される実験システムを昨年度構築して予備的な実験を行ったが、放射線による電離では微粒子の生成効率が十分ではなかった。そこで今年度は電離方法として放射線ではなく新たに負極性コロナ放電を用いることにより効率的な硫酸ナノ粒子の生成を可能にした。このような方法で生成した硫酸ナノ粒子の粒径は水蒸気濃度およびSO_2濃度とともに増大することを確認した。また非帯電の硫酸ナノ粒子だけを取り出して有機化合物としてトルエンとギ酸を作用させたところ、トルエンの場合は粒径分布に変化が見られなかったが、ギ酸には硫酸ナノ粒子を成長させる効果が認められた。しかしながら、ギ酸による影響は実験する度に変動が大きく、その正確な評価には測定回数をさらに増やして実験を重ねる必要がある。

据说，大气中的二次粒子的产生是通过硫酸-水的二元均质成核、硫酸-氨-水的均质三组分成核、以及离子成核等多种机制发生的。微粒子的生长过程并不一定。与成核机制相同，现在认为各种有机化合物在微粒的生长中发挥着重要作用。本研究的目的是将各种有机化合物应用于硫酸纳米粒子，通过实验验证有机化合物对大气纳米粒子初始生长过程的影响。去年，我们通过构建由SO_2/H_20/Air混合气体辐射电离的颗粒生成系统、带电粒子收集器和DMA组成的实验系统进行了初步实验，但生产效率还不够。因此，今年，我们通过使用新型负电晕放电代替辐射作为电离方法，可以有效地生成硫酸纳米颗粒。证实该方法制备的硫酸纳米粒子的粒径随着水蒸气浓度和SO_2浓度的增加而增大。此外，当取出不带电的硫酸纳米粒子并用作为有机化合物的甲苯和甲酸处理时，在甲苯的情况下没有观察到粒度分布的变化，但是甲酸对硫酸纳米粒子的生长没有影响。然而，每次进行实验时，甲酸的效果都有很大差异，准确的评估需要重复实验并增加测量次数。