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模擬粒子と実海水粒子上でHOxラジカルの取り込み速度の湿度依存性の測定

研究課題

研究課題/領域番号 23K17029
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関東京都立大学 (2024)
京都大学 (2023)

研究代表者

黎 珈汝  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 客員研究員 (30962518)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードmultiphase-reaction / particle / HO2 / uptake / 多相反応 / 過酸化ラジカル / 取り込み / エアロゾル / ラジカル取り込み / 湿度依存性 / 海水粒子
研究開始時の研究の概要

本研究の対象は大気化学において最も重要な物質HOx(OH,HO2,RO2)ラジカルである。エアロゾルによるラジカルの取り込みは、気候・気象・健康に影響を与えるオゾンやPM2.5などの大気汚染物質の生成に関与する。また、湿度はエアロゾルとラジカルの両方に影響を与え、取り込み過程を変化させると考えられている。申請者の所属するグループが開発した最先端の装置を用いて、ラジカルのエアロゾルへの取り込み係数を効率的に測定できる。本課題では、取り込み過程の湿度影響を明らかにし、実大気環境でオゾンやPM2.5生成評価に応用可能な取り込みパラメーターを提供することを目指している。

研究実績の概要

Based on the first year's result, the enrichment of transition metal ions (TMIs) in the heterogeneous process was quantitatively identified (Li et al., 2023). Such a result is potentially important for understanding the global/regional HO2 budget from the chemical composition of atmospheric particles. This year, the applicant has detected the pH dependence of the heterogeneous process via using a variety of pH buffers added to the particle solution. The pH of atmospheric particles can cover a wide range due to their different sources and transformations during the atmospheric oxidation processes. As HO2 is a weak acid with a pKa ~ 4.7, the interaction of HO2 with particles can vary greatly with pH. For the first time, the applicant has reported the pH dependence of HO2 uptake onto particles, which was well received at the international conference iCACGP-IGAC 2024.

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

In the second year, the applicant expanded the research content to include the pH of particles, which was beyond the original scope of the project. Heterogeneous chemistry is extremely challenging for measurement. Throughout the difficult journey, the applicant has maintained domestic collaboration with the team at the National Institute for Environmental Studies, and established international collaboration with a group from Peking University.

今後の研究の推進方策

For the last year, the applicant plans to continue to carry out experiments and to seek cooperation with modeller. For the uptake experiment, the applicant plans to work on sea spray particles, as they represent the largest mass emissions of particles in the atmosphere. Combined with the results of TMIs, pH, and atmospheric particles, a global model will help to assess the effect of heterogeneous processes over a wide spatio-temporal range.

報告書

(2件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2025 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Peking University(中国)

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A corresponding relationship between formaldehyde and missing ?OH reactivity extrapolated in chamber studies using a mixture of nine VOCs and NOx2025

    • 著者名/発表者名
      Li Jiaru、Miyatake Kosuke、Morino Yu、Sato Kei、Sadanaga Yasuhiro、Nakashima Yoshihiro、Sakamoto Yosuke、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 351 ページ: 121190-121190

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2025.121190

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneous Uptake onto Deliquesced Particles as an Atmospheric Fate of Isoprene-Derived Hydroxy-RO<sub>2</sub>2025

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Yosuke、Mikami Rikudai、Li Jiaru、Kohno Nanase、Morino Yu、Sato Kei、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      ACS ES&amp;T Air

      巻: - 号: 5 ページ: 713-722

    • DOI

      10.1021/acsestair.4c00165

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] レーザー分光法を用いた大気エアロゾルによるイソプレン由来有機過酸化ラジカル取り込み係数の決定2023

    • 著者名/発表者名
      坂本 陽介、Li Jiaru、河野 七瀬、中山 智喜、佐藤 圭、梶井 克純
    • 雑誌名

      大気環境学会誌

      巻: 58 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.11298/taiki.58.1

    • ISSN
      1341-4178, 2185-4335
    • 年月日
      2023-01-10
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Investigation of HO<sub>2</sub>uptake onto Cu(<scp>ii</scp>)- and Fe(<scp>ii</scp>)-doped aqueous inorganic aerosols and seawater aerosols using laser spectroscopic techniques2023

    • 著者名/発表者名
      Li Jiaru、Sakamoto Yosuke、Sato Kei、Morino Yu、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      Environmental Science: Atmospheres

      巻: 3 号: 10 ページ: 1384-1395

    • DOI

      10.1039/d3ea00093a

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct evaluation of the ozone production regime in smog chamber experiments2023

    • 著者名/発表者名
      Morino Yu、Sadanaga Yasuhiro、Sato Kei、Sakamoto Yosuke、Muraoka Tatsuya、Miyatake Kosuke、Li Jiaru、Kajii Yoshizumi
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 309 ページ: 119889-119889

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2023.119889

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Multiphase process of HO2 radicals onto particles observed in laboratory and field campaigns2025

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li
    • 学会等名
      Mini Symposium on Atmospheric Chemistry at Qingdao University
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] pH dependence of HO2 uptake coefficient onto aerosols with and without transition metal ions2024

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li, Yosuke Sakamoto, Weihan Li, Kei Sato, Yu Morino, Mikinori Kuwata, Yoshizumi Kajii
    • 学会等名
      第29回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] pH dependence of the heterogeneous HO2 uptake onto aerosols; an insight into the global HOx budget2024

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li, Yosuke Sakamoto, Weihan Li, Kei Sato, Yu Morino, Mikinori Kuwata, Yoshizumi Kajii
    • 学会等名
      iCACGP-IGAC 2024
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Missing OH reactivity contributed by photochemical reactions cause uncertainty to ozone production in AQUAS campaigns in Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li, Yosuke Sakamoto, Nanase Kohno, Kentaro Murano, Yoshizumi Kajii
    • 学会等名
      EGU 2024
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Suburban photochemistry in Tsukuba: Measured and calculated OH reactivity in summer 20222023

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li, Yosuke Sakamoto, Kouichi Egami, Xinyao Lyu, Rikudai Mikami, Kei Sato, Ayako Yoshino, Akinori Takami, Yasuhiro Sadanaga, Yoshihiro Nakashima, Shungo Kato, Yoshizumi Kajii
    • 学会等名
      第28回大気化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] HO2 uptake onto deliquesced inorganic aerosols and doping impacts of transition metal ions2023

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li, Yosuke Sakamoto, Kei Sato, Yu Morino, Yoshizumi Kajii
    • 学会等名
      Goldschmidt 2023 conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Uptake coefficient of HO2 onto deliquesced inorganic aerosols with and without transition metal ions2023

    • 著者名/発表者名
      黎珈汝, 坂本陽介, 佐藤圭, 森野悠, 村野健太郎, 梶井克純
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] HO2 uptake onto aqueous inorganic aerosols: Detection of radical reactivity and uncertainty to ozone production2023

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li
    • 学会等名
      1st IGAC-iCACGP ECR conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Relative humidity and pH dependence of HO2 uptake onto aqueous inorganic aerosols2023

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li
    • 学会等名
      1st IGAC-iCACGP ECR conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HO2(/RO2) uptake onto aqueous inorganic aerosols: Detection of radical reactivity2023

    • 著者名/発表者名
      Jiaru Li
    • 学会等名
      AIOFM International Young Scholars’ Symposium of Atmospheric Physico-Chemistry
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Goldschmidt 2023 conference2023

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-12-26  

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