レ-ザ光解離法と組合せた衝撃波中でのラジカルの反応の研究

结合激光光解法研究冲击波自由基反应

• 批准号: 03238205
• 负责人: 山崎 勝義
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03238205/
• 关键词: 衝撃波; エチニルラジカル; 反応速度定数; 活性化エネルギ-; レ-ザ光解離; 原子共鳴吸光法

高温条件下で活性種(原子やラジカル)をパルス的に発生しその後続反応に関する速度論的知見を得ることを目的として、衝撃波加熱状態でのレ-ザ光解離を行ない、原子共鳴吸光法による生成物検出を通じて化学反応素過程に関する研究を行なった。対象としては、アセチレン(C_2H_2)の熱解離過程で重要性が指摘されながら、高温条件での研究例がないエチニル(C_2H)ラジカルの反応をとりあげた。前年度の研究で得られた速度定数の精度を上げる一方、反応経路の分岐比を決定することを目標とした。1.C_2Hラジカルと親分子C_2H_2の反応 C_2H+C_2H_2→C_4H_2+H (1)H原子の生成速度のC_2H_2濃度依存性および温度依存性を1260〜2487Kの範囲で測定し、反応速度定数k_1=(6.6±1.1)×10^<-11>cm^3molecule^<-1>s^<-1>、活性化エネルギ-〜0kcal mol^<-1>を決定した。またC_2Hラジカルの初期濃度と生成H原子の濃度比の測定から、反応(1)はほぼ100%の収率で表記の生成物を生成することを明らかにした。2.C_2HラジカルとH_2との反応 C_2H+H_2→C_2H_2+H (2)C_2H_2の高温熱解離でC_2Hを再生する過程の逆反応として重要な同反応について、H原子生成速度のH濃度依存性およびその温度依存性を1565〜2281Kの範囲で測定し、反応速度定数k=(3.3±0.5)×10^<-10>exp[-(13.5±2.6)kcal mol^<-1>/RT]cm^3molecle^<-1>s^<-1>と決定した。反応(1)の場合と同様の収率測定から反応(2)も収率ほぼ100%であることを明らかにした。補助的実験として(室温条件下であるが)C_2H+D_2反応で生成する原子がD原子のみであることを明らかにし、反応(2)で生成するH原子は反応物であるH_2のみに由来することを明らかにした。以上、レ-ザ光解離と衝撃波加熱の組合せにより、特定の活性種の、特定の反応の研究を可能にした。

Under high temperature conditions, the generation of active species (atomic particles) and the subsequent reaction are related to the understanding of velocity theory, the investigation of photodissociation in shock wave heating state, the generation of products by atomic resonance absorption and the study of chemical reaction processes. The importance of thermal dissociation of C_2H_2 is discussed in this paper. In the past year, the research has been carried out to improve the accuracy of speed determination, and to determine the difference ratio of reverse rotation. 1. The concentration-dependence and temperature-dependence of C_2H_2 atom formation rate of C_2H_2-C_2H+C_2H_2→C_4H_2+H (1)H atoms were determined in the range of 1260 ~ 2487K. The reaction rate was determined by k_1=(6.6±1.1)×10^<-11>cm_3 molecule ^<-1>s^<-1>, and the activation rate was determined by kcal mol^<-1>. The initial concentration of C_2H_2 and the concentration ratio of H_2 atoms were measured.(1) The yield of 100% was recorded. 2. The reverse reaction of C_2H to H_2 → C_2H+H_2→C_2H_2+H (2)C_2H_2 to C_2H regeneration at high temperature is important. The concentration dependence of H atom formation rate and temperature dependence are determined in the range of 1565 ~ 2281K. The reverse reaction rate k=(3.3±0.5)×10^<-10>exp[-(13.5±2.6)kcal mol^<-1>/RT] cm^3 molecule ^<-1>s^<-1>is determined. In the case of (1), the same rate of return is determined.(2) The rate of return is 100%. C_(2) H + D_(2) C_(2) H_(2) C_(2) H_(2) C_(2) C_( The combination of photodissociation and shock wave heating, specific active species and specific reaction may be studied.

项目成果

Koichi Fukuda(福田 耕一): "Reactions of Acetylene with C_2H Radical at High Temperatures" Proceedings of the 18th International Symposium on Shock Waves.

福田浩一：“高温下乙炔与 C_2H 自由基的反应”第 18 届国际冲击波研讨会论文集。