2002 Fiscal Year Annual Research Report
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13127202
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渋谷 一彦 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30126320)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻 和秀 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (40262258)
河合 明雄 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (50262259)
中田 宗隆 東京農工大学, 大学院・生物システム応用科学研究科, 教授 (40143367)
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| Keywords | 光反応 / 分子錯体 / 水 / オゾン / 二酸化硫黄 / マトリックス単離 / 赤外分光 / 大気化学 |
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| Research Abstract |
O_3-H_2Oの1:1錯体のν3振動のスペクトルを帰属した。錯体はO_2マトリックス内で分裂して観測された。このO_3-H_2O 1:1錯体に紫外光を照射すると、錯体の光化学反応によるスペクトル変化を示した。O_3モノマーは増加し、O_3-H_2O 1:1錯体は減少した。またH_2O_2及びH_2O_2-H_2Oの生成が観測された。O_3-H_2O、H_2O_2の強度の時間変化を調べると、紫外光照射によりO_3-H_2O 1:1錯体は完全には消失せず、照射から一定時間経過後は定常濃度となることが分かった。またH_2O_2はO_3-H_2Oが定常濃度になった後は、生成速度が遅くなることが分かった。これらの結果からO_2マトリックス内では、紫外光照射により次の反応が競合していると解釈した。(1)O_3-H_2O錯体の光化学反応によってH_2O_2が生成する。(2)O_3モノマーの光分解で生じたO原子が、近接するO_2及びH_2Oと反応することによってO_3-H_2O錯体が生成する。さらに可視光照射による反応についても考察した。
SO_2、H_2Oの濃度変化に対する1343.5cm^<-1>、1150cm^<-1>の吸収強度は、それぞれの濃度に1次に比例して変化し、これらのバンドをSO_2-H_2Oの1:1錯体に帰属した。DFT計算(B3LYP/6-311+G(d, p))により、SO_2-H_2Oの1:1錯体の吸収波数を求め、実験値と比較した結果、計算値と実験値はよく一致した。試料の吹き付け時における基板温度を変化させると、錯体濃度が変化した。基板温度が高いほど錯体濃度が増加した。温度上昇で、基板上でSO_2とH_2Oが会合し、錯体形成が促進されたものと解釈された。20Kの高い温度条件の吹き付けでは、より大きなサイズの錯体形成が見られたが、約9Kの条件では、SO_2-H_2Oの1:1錯体による1343.5cm^<-1>、1150cm^<-1>のみが観測された。
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[Publications] S.Hamatani et al.: "Dispersed Fluorescence Spectra of Jet-Cooled Benzophenone Ketyl Radical : Assignment of the Low-Frequency Vibrational Modes"Phys.Chem.Chem.Phys.. 5・7. 1370-1375 (2003)
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[Publications] A.Kawai et al.: "Control of ferromagnetic and antiferromagnetic couplings in a galvinoxyl-triplet chrysene encounter complex through solvent polarity"Chem.Phys.Letters. (2003)
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[Publications] K.Tsuji et al.: "Spectroscopy and Predissociation of Acetylene in the np Gerade Rydberg States"J.Phys.Chem.A. 106・5. 747-753 (2002)
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[Publications] S.Hamatani et al.: "Laser Induced Fluorescence, Dispersed Emission, and Lifetime Measurements of Jet-Cooled Chloro-Substituted Benzyl Radicals"Chem.Phys.Letters. 360・5-6. 466-472 (2002)
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[Publications] A.Kawai, K.Shibuya: "Energy separation between quartet and doublet spin states of radical-triplet molecule pairs"J.Phys.Chem.A. 106・51. 12305-12314 (2002)
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[Publications] A.Kawai et al.: "Time resolved ESR study on energy splitting of quartet and doublet states in radical-triplet encounter pairs"Mol.Phys.. 100・8. 1225-1234 (2002)
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[Publications] 共著: "続・身近な地球環境-酸性雨を考える-"コロナ社. 252 (2002)
