化学構造論とモルフォロジーに立脚した、すすの生成・燃焼反応機構の構築

• 研究課題/領域番号: 20560710
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 三好 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (60229903)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 反応機構 / すす / 燃焼 / PAH / C2 / C2H / 化学反応過程 / 熱工学

研究概要

ディーゼルエンジン燃焼などで排出される、ススなどの粒子状物質の削減のために、その生成の化学過程を明らかにすることは重要である。本研究では、ススの基となる環状の化合物の構造と形態により、生成するススの安定性と燃焼性に違いがあることに着目した。特に、燃焼条件によっては有利に進行する、芳香族性のため安定な六員環構造と、これに比較すると不安定な五員環構造の間の変換反応に関する実験的・理論的な研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Deuterium kinetic isotope effects on the gas-phase reactions of C2H with H_2(D_2) and CH_4(CD_4) (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Matsugi, Kohsuke Suma, Akira Miyoshi
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 13 ページ: 4022-4031
• [雑誌論文] Deuterium kinetic isotope effects on the gas-phase reactions of C2H with H2(D2) and CH4(CD4) (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Matsugi, Kohsuke Suma, Akira Miyoshi
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 13 ページ: 4022-4031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Methyl Radicals in the Growth of PAHs (2010)
  • 著者名/発表者名: Bikau Shukla, Akira Miyoshi, Mitsuo Koshi
  • 雑誌名: J.Am.Soc.Mass.Spectrom. 21 ページ: 534-544
• [雑誌論文] Rate constants and kinetic isotope effects on the reaction of C_2(X^1Σ_g^+) with CH_4 and CD_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Matsugi, Kohsuke Suma, Akira Miyoshi
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.A. 114 ページ: 4580-4585
• [雑誌論文] Rate constants and kinetic isotope effects on the reaction of C2(X1Ig+) with CH4 and CD4 (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Matsugi, Kohsuke Suma, Akira Miyoshi
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry, A 巻: 114 ページ: 4580-4585
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Methyl Radicals in the Growth of PAHs (2010)
  • 著者名/発表者名: Bikau Shukla
  • 雑誌名: J.Am.Soc.Mass Spectrom. 21 ページ: 534-544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of Phenyl Radicals in the Growth of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (2008)
  • 著者名/発表者名: Bikau Shukla, Akio Susa, Akira Miyoshi, Mitsuo Koshi
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.A 112 ページ: 2362-2369
• [雑誌論文] Role of Phenyl Radicals in the Growth of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (2008)
  • 著者名/発表者名: Bikau Shukla
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 112 ページ: 2362-2369
  • 査読あり
• [学会発表] 共鳴安定化ラジカルの再結合反応による芳香族環生成過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松木亮,三好明
  • 学会等名: 第48回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] 共鳴安定化ラジカルの再結合反応による芳香族環生成過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松木亮・三好明
  • 学会等名: 第48回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 福岡ガーデンパレス(福岡市)
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] Kinetics of recombination reactions between propargyl and allyl radicals (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Matsugi, Akira Miyoshi
  • 学会等名: WIP-poster, 33rd International Symposium on Combustion
  • 発表場所: 北京
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] Recombination Kinetics of Unsaturated Hydrocarbon Radicals (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Matsugi, Akira Miyoshi
  • 学会等名: 第26回化学反応討論会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2010-06-03
• [学会発表] Recombination Kinetics of Unsaturated Hydrocarbon Radicals (2010)
  • 著者名/発表者名: Akira Matsugi, Akira Miyoshi
  • 学会等名: 第26回化学反応討論会
  • 発表場所: 広島大学佐竹メモリアルホール(東広島市)
  • 年月日: 2010-06-03
• [学会発表] 多環芳香族炭化水素成長の化学反応速度論モデルの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 郷田理貴,三好明
  • 学会等名: 第47回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] すす生成に関わる不飽和炭化水素ラジカルの反応速度論的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松木亮,三好明
  • 学会等名: 第47回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] 多環芳香族炭化水素成長の化学反応速度論モデルの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 郷田理貴
  • 学会等名: 第47回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] すす生成に関わる不飽和炭化水素ラジカルの反応速度論的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松木亮
  • 学会等名: 第47回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-12-02