NO_3ラジカルの化学

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NO_3ラジカルは、地球の大気反応モデルを構築する上で重要なNO_Xと呼ばれる化学活性種の一つである。本課題では、種々の分光法を用い、このラジカルの構造、電子状態、光化学反応性を解明する目的で以下の三つの研究をおこなった。(1)フーリエ変換赤外分光法による^2A'_2基底状態の研究:1927cm^<-1>付近にあらわれたE-A型の振動バンドの下準位のエネルギー準位をコンビネーションディファレンス法で解析したところ、以前報告した他の6つの赤外バンドと共通の^2A'_2基底状態であり、基底状態におけるD_<3h>対称性を確認した。また、上準位にあたる^2E'振動励起状態におけるK副準位ごとにエネルギー準位を解析したところ、Kが小さくなるとJの広い範囲に渡る顕著な摂動があらわれ、現在摂動準位を含めたスペクトルの解析を進めている。(2)近赤外ダイオードレーザー分光法による^2E"電子励起状態の研究:基底状態からは光学禁制な^2E"電子励起状態の二つの振電状態が観測できた。スペクトルの観測領域がまだ十分でなく、遷移の帰属等^2E"状態の電子構造に関する知見が得られていないが、二つの遷移はe,もしくはa"_2振動による振電相互作用により誘起され遷移であると思われる。(3)レーザー誘起蛍光法による^2E'電子励起状態の光化学過程の研究:大気化学反応を理解する上で不可欠なパラメーターとなる可視スペクトル(^2E'-^2A'_2)領域の光化学反応性を明らかにするために、新たにNO_3の超音速ジェット源の開発を進めた。通常のフローセルを用いた実験で、N_2O_5の熱分解反応が、課題(1)と(2)で用いたF+HNO_3やNO_3+O_3に比べ、NO_3超音速ジェット源として有用であるかとがわかった。レーザー誘起蛍光法で可視域の励起スペクトルを観測したところ、590nm以下の領域で急激な発光収率の低下があらわれ、NO_2+Oの前期解離が確認された。また、590〜610nm付近の振電バンドでも、波長が短くなるにつれて発光収量の減少が見られ、NO+O_2の前期解離が短波長側では重要になることを明らかにした。