新規代替フロン類が地球温暖化に与える影響の解明

阐明新的碳氟化合物替代品对全球变暖的影响

• 批准号: 15710008
• 负责人: 高橋 けんし
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15710008/
• 关键词: 代替フロン; 地球温暖化; 対流圏; 大気化学反応; 反応速度定数; 真空紫外レーザー; フーリエ変換赤外分光; OHラジカル; レーザー誘起蛍光法; ラボ実験; 大気化学; 大気寿命; 代替フロン; 地球温暖化; 対流圏; 大気化学反応; 反応速度定数; 真空紫外レーザー; フーリエ変換赤外分光; OHラジカル; レーザー誘起蛍光法; ラボ実験; 大気化学; 大気寿命

本研究では、人為的に大気中に放出される代替フロンの大気中における反応速度定数、反応生成物の同定と定量、地球温暖化係数などを明らかにすることを目的とした。実験には、波長可変真空紫外レーザー誘起蛍光分光法やフーリエ変換赤外分光法を用いた。具体的には、(1)イソブチルアルデヒド及びピバルアルデヒドと塩素原子との295Kにおける反応速度定数を、それぞれ(1.15±0.31)×10^<-10>、(1.33±0.25)×10^<-10>cm^3molecule^<-1>s^<-1>と決定した。アルデヒドは、代替フロンや揮発性有機物の光酸化反応の中間生成物として大気中で生成する。さらに、アルデヒドとCl原子との反応からアシル化合物が生成する分岐比を初めて計測し、それぞれ0.81±0.08、0.85±0.10と決定した。さらに、(2)CF_3O_2ラジカルとNOとの大気化学反応で生成するCF_3ONO_2の収率を世界で初めて決定することに成功した。その収率は(1.67±0.25)%と大変小さく、CF_3O+NO_2の生成経路が主要であることが明らかにされた。代替フロンの酸化過程で生じるCF_3O_2ラジカルの反応過程については未解明な部分が多く残されていたが、本研究によって、CF_30NO_2はCF_3O_2ラジカルのリザーバ分子としては重要ではないことが示された。次に、(3)代替フロンHFC-152a(CH_3CHF_2)とOHラジカルとの反応速度定数(295K)を(3.08±0.43)×10^<-14>cm^3molecule^<-1>s^<-1>と決定した。この結果、HFC-152aの対流圏寿命は1.8年と見積もられた。また赤外吸収スペクトルの計測からHFC-152aは1150cm^<-1>付近に強い赤外吸収があり、地球温暖化係数はCO_2の680倍(20年積算)になることが明らかとなった。

这项研究旨在阐明人为释放到大气中，反应产物的鉴定和量化以及全球变暖潜力的替代氟化碳大气中的反应速率常数。该实验使用了可调真空紫外线激光诱导的荧光光谱和傅立叶变换红外光谱的方法。具体而言，（1）在295K时在295K处的异丁醛和pival醛和氯原子的反应速率常数为（1.15±0.31）×10^<-10>和（1.33±0.25）和（1.33±0.25）×10> 10^<-10> cm^3molecules^3molecule^3molecule^molecule^<-1> s^<-1> s^<-1>。醛是在大气中产生的，作为中间体在替代性氟化合物和挥发性有机物的光氧化反应中产生。此外，首次测量由醛和Cl原子反应产生的酰基化合物产生的分支比，并确定比率分别为0.81±0.08和0.85±0.10。此外，（2）我们成功地确定了世界上第一次在CF_3O_2自由基之间的大气化学反应产生的CF_3ONO_2的产量。在（1.67±0.25）％时的产率很小，并且发现CF_3O+NO_2的生产路径是主要的。尽管许多不清楚的部分仍然涉及在氧化替代碳碳氧化过程中发生的CF_3O_2自由基的反应过程，但这项研究表明，CF_30NO_2并不重要，因为CF_3O_2自由基的储层分子。接下来，（3）替代碳碳HFC-152A（CH_3CHF_2）和OH自由基之间的反应速率常数（295k）确定为（3.08±0.43）×10^<-14> cm^3molecule^3molecule^3molecule^<-1> s^<-1>。结果，HFC-152A的对流层寿命估计为1。8年。此外，对红外吸收光谱的测量表明，HFC-152A在1150cm^<-1>> <-1>附近具有强烈的红外吸收，并且全球变暖潜力是CO_2的680倍（估计20年）。