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対流圏におけるハロゲン不均一反応の研究

研究課題

研究課題/領域番号 10J10088
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 環境動態解析
研究機関東京大学

研究代表者

坂本 陽介  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード対流圏化学 / 不均一反応 / ハロゲン化学 / 質量分析法 / 大気化学 / 質量分析 / ヨウ素
研究概要

対流圏での、特に海洋上でのハロゲンの生成メカニズムを解明する事は、オゾンの消失過程を理解する上で大きな部分を占めていることは良く知られている。しかし、現状で報告されているハロゲン生成メカニズムをもちいたモデル計算では、観測データを十分に説明する事が出来ていない。未知のハロゲンの生成メカニズムとして今一番研究が望まれている分野は不均一反応を介したハロゲンの生成メカニズムである。そこで、"ハロゲンの不均一反応による生成メカニズムの解明"を研究目的として選択し、特に反応性の高いヨウ素に焦点をあて研究を行った。
多面的にヨウ素の不均一反応を介した生成機構を調べるために、前年次に設計、開発した質量分析器を用いた不均一反応生成物測定装置を用いて、大気でのヨウ素の生成経路の一つと予想されているオゾンとヨウ素イオンの不均一反応の研究を行った。本年次の研究結果より、鉄イオンが反応場に存在する場合、主生成物であるヨウ素の放出が大きく増加する事が判明した。本研究で開発した装置と同時にUV-VIS吸収分光計やエレクトロスプレー質量分析計を用いて溶液内での反応を追跡した。測定結果より、鉄イオンによる反応促進効果は鉄イオンがOH-を捕捉するためである事が判明した。本研究結果により、OH-を捕捉しpH緩衝剤として働く化学種の存在によるヨウ素の放出増加が示唆されるため、これまで多くが不明であったヨウ素放出経路解明に大きく貢献すると考えられる。
上記研究と平衡して、大気ハロゲンとの反応が考えられるHO_2ラジカルの測定や、フェニルペロキシラジカルの生成収率の圧力依存の測定を行った。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Measurements of the absorption line strength of hydroperoxyl radical in the nu(3) band using a continuous wave quantum cascade laser2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakamoto, K.Tonokura
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A

      巻: 116 号: 1 ページ: 215-222

    • DOI

      10.1021/jp207477n

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure dependence of phenyl peroxy radical formation in the reaction of phenyl radical with molecular oxygen2011

    • 著者名/発表者名
      K.Tanaka, M.Ando, Y.Sakamoto, K.Tonokura
    • 雑誌名

      International Journal of Chemical Kinetics

      巻: 44 号: 1 ページ: 41-50

    • DOI

      10.1002/kin.20615

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wavelength Modulation Spectroscopy Detection of N_2O using a Direct-Bonded Quasi-Phase-Matched LiNbO3-Ridge-Waveguide Mid-Infrared Laser2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakamoto, K.Tanaka, T.Asakawa, K.Tonokura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: In Press(掲載確定)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of aerosol optical properties in central Tokyo during summertime using cavity ring-down spectroscopy : Comparison with conventional techniques2010

    • 著者名/発表者名
      T.Nakayama, R.Hagino, Y.Matsumi, Y.Sakamoto, M.Kawasaki, A.Yamazaki, A.Uchiyama, R.Kudo, N.Moteki, Y.Kondo, K.Tonokura
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 44 ページ: 3034-3042

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Measurements of iodine compounds emission via heterogeneous reaction on the water surface2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakamoto, K.Tonokura
    • 学会等名
      第二十七回化学反応討論会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス、東京
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Cavity ring down study of the kinetics of phenylperoxy radical formation in the C_6H_5 +O_2 reaction2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ando, K.Tanaka, Y.Sakamoto, M.Minamida, K.Tonokura
    • 学会等名
      第二十七回化学反応討論会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス、東京
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] MEASUREMENTS OF LINE STRENGTH OF THE HYDROPEROXY RADICAL IN THE v3 BAND USING A CONTINUOUS WAVE QUANTUM CASCADE LASER2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakamoto, K.Tonokura
    • 学会等名
      The 7^<th> International Conference on Chemical Kinetics
    • 発表場所
      MIT、ボストン、アメリカ
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 気液界面におけるオゾンとヨウ素イオンの不均一反応の研究2011

    • 著者名/発表者名
      坂本陽介、戸野倉賢一
    • 学会等名
      第五回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、札幌
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of Line Strength of the Hydroperoxy Radical in the n3 Band Using a Continuous Wave Quantum Cascade Laser2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakamoto, S.Takenaka, K.Tonokura
    • 学会等名
      21^<st> International Symposium on Gas Kinetics
    • 発表場所
      Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgium, ベルギー
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 量子カスケードレーザーを用いた中赤外分光法によるHO2ラジカルのnu3バンド吸収スペクトル線強度の測定2010

    • 著者名/発表者名
      坂本陽介、秀竹中、戸野倉賢一
    • 学会等名
      第四回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外分光法によるHO2ラジカルの検出と反応追跡2010

    • 著者名/発表者名
      竹中秀、坂本陽介、戸野倉賢一
    • 学会等名
      第十六回大気化学討論会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外光源を用いた波長変調分光法による亜酸化窒素の高感度計測2010

    • 著者名/発表者名
      坂本陽介、朝川貴司、田中光太郎、戸野倉賢一
    • 学会等名
      第十六回大気化学討論会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外分光法によるHO2ラジカルの検出と反応追跡2010

    • 著者名/発表者名
      竹中秀、坂本陽介、戸野倉賢一
    • 学会等名
      第四十八回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      福岡ガーデンパレス都久志会館
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フェニルラジカルと酸素分子の反応における生成経路の圧力依存性2010

    • 著者名/発表者名
      安藤美和子、坂本陽介、戸野倉賢一
    • 学会等名
      第四十八回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      福岡ガーデンパレス都久志会館
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中赤外差周波発振レーザー光源を用いた亜酸化窒素の直接計測装置の開発2010

    • 著者名/発表者名
      坂本陽介、朝川貴司、田中光太郎、戸野倉賢一
    • 学会等名
      第四十八回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      福岡ガーデンパレス都久志会館
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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