環境に関連した炭化水素とNOxの反応の衝撃波管による研究

点击翻译按钮获取中文摘要

研究計画において述べられている無隔膜衝撃波管の製作は行えなかったが、従来からある衝撃波管を使って、OHの発光によるメタンと一酸化窒素の混合気体の1800K〜3000Kの温度領域での反応誘起時間の測定を行った。MillerとBowmanによる窒素を含んだ炭化水素/酸素反応機構により、いくつかの化学種と素反応を削除して行った数値シミュレーションと実験によるOHの反応誘起時間を比べてみたら、2000〜2200Kあたりでは数値解析と実験の結果がほぼあっているが、明らかに数値解析による結果の方が発熱が温度に対して多いことが分った。メタンと一酸化窒素の反応機構の全容はまだ十分に分っていないが、他の化学種(H,O,CHなど)の量を光学的に測定することによって、まだ明らかにされていない重要な反応経路を見つけ出す必要がある。感度解析を行なうことによって、重要な反応と重要でない反応の同定がなされ、不必要な化学種と素反応を削除して少し小さい大きさのCH_4/NO機構を開発した。だたし、この機構はまだ改良が必要である。これらの実験と数値計量は当量比が1の場合で行なわれており、現在希薄(4<1)と過濃(4>1)の場合の研究を行っている。当量比の違いにより、反応機構がかなり変ってくるという指摘もあり、これらの結果が期待出来る。真空紫外分光器(備品購入)は、入手が少し遅ったこともあり現在研究中の段階であるが、OやHなどの原子吸収データが得られ、反応機構開発に十分役立っている。新しい反応機構も見つけられそうである。これらの測定と並行して、現在がスクロマトグラフによる安定した化学種の同定が可能で、反応機構ならびに反応定数解明に大いに役立つ。このように、いくつかの測定方法でメタンと一酸化窒素の反応機構を調べているが、他の炭化水素とNO,NO_2,N_2Oなどどの反応も今後研究していく予定である。