多粒子系連立放物型過程の非平衡・動的平衡論とその硫酸系エアロゾル解析への応用

耦合抛物线多粒子过程的非平衡/动态平衡理论及其在硫酸气溶胶分析中的应用

• 批准号: 14048204
• 负责人: 飯沼 恒一
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14048204/
• 关键词: エアロゾル; 反応拡散方程式; 大気イオン; 硫酸アンモニウム塩; 二次粒子生成; 反応速度定数; 拡散係数; 硫酸系エアロゾル; 輸送・反応方程式; 移流速度; 複合反応; 平衡定数; 律速反応

1、連立反応拡散方程式の一般解および動的平衡解によるイオン・中性化学種混合系濃度の時空間依存性解析エアロゾル生成・二次粒子成長過程を正負イオン種と中性化学種が多数混在する輸送・反応系としてとらえ、これらの素反応過程が複雑に競合する状況下での全てのイオン種と中性化学種の濃度の時間および位置依存性を連立微分方程式の一般解と動的平衡解により導出した。この種のイオン・中性種混合系の動態解析を実施した例は皆無であり、エアロゾルの粒径分布測定器やイオン移動度分析計の輸送係数と反応速度定数データの厳密な解析に供するものでおる。2、硫酸アンモニウム塩の形成・転換反応率の決定東アジア地域におけるエアロゾル研究の主たる対象である硫酸アンモニウム塩の形成・転換過程を、24の反応経路を用いてモデル化し、その反応率を決定する為に経過時間をパラメータとした各化学種濃度の空間依存性を計算した。アンモニアと硫酸の濃度(それぞれ4.3ppb,2.5ppb)のみを初期条件として代入し、アンモニアイオン、硫酸イオンを含む7種類の濃度変化を計算し、エアロゾル形成初期におけるイオン反応の重要性を定量的に指摘・評価した。3、可動イオン源型ドリフトチューブ移動度分析計の試作硫酸アンモニウム塩の生成・転換反応速度定数を実験的に決定する必要性から、可動イオン源型ドリフトチューブ移動度分析計を試作し、窒素・二酸化硫黄混合系、アルゴン、室内空気を対象として、大気圧下(760Torr)での到着時間スペクトルを得た。このスペクトルは多種類のイオン種の移動度と反応速度定数導出のための基礎データであり、所期の目的の達成に向けて一定の見通しを得た。

1, even set against 応 company, a general solution dispersion equation is の お よ び dynamic equilibrium solution of に よ る イ オ ン, neutral chemical hybrid system concentration dependency parsing の エ ア ロ ゾ ル, generate secondary を particle growth process, plus or minus イ オ ン と neutral chemical species が most mixed す る conveying, anti 応 department と し て と ら え, こ れ ら の element inverse が 応 process after 雑 に co-opetition す る condition で の All て の イ オ ン と neutral chemical species の concentration の time お よ び position dependency を even made a general solution of differential equation is の と dynamic equilibrium solution of に よ り export し た. こ の kind の イ オ ン, neutral hybrid dynamic parsing is の を be applied し た example は nix で あ り, エ ア ロ ゾ ル の size distribution determination apparatus や イ オ ン mobile analysis meter の transmission coefficient と anti 応 speed constant デ ー タ の 厳 analytical に for dense な す る も の で お る. 2, acid ア ン モ ニ ウ ム salt の formation, planning in the rate of 応 の decided to east ア ジ ア regional に お け る エ ア ロ ゾ の ル research main た る like で seaborne あ る sulfate ア ン モ ニ ウ ム salt の forming process planning in を, 24 の anti 応 を 経 road with い て モ デ ル し, そ の を decided against 応 rate す る for に 経 time を パ ラ メ ー タ と し た chemical の space according to the kind of concentration Storage を computes た. ア ン モ ニ ア と の sulfate concentration (そ れ ぞ れ 4.3 PPB, 2.5 PPB) の み を initial conditions と し て in し, ア ン モ ニ ア イ オ ン, acid イ オ ン を む 7 kinds の density - を calculation し, エ ア ロ ゾ ル formed に お け る イ オ ン anti 応 の importance を quantitative に criticism, evaluation 価 し た. Type 3, movable イ オ ン source ド リ フ ト チ ュ ー ブ mobile analysis meter の attempt sulfate ア ン モ ニ ウ ム salt の generated, planning to change the destiny を 応 speed be 験 に decided す る necessity か ら, movable イ オ ン source type ド リ フ ト チ ュ ー ブ mobile analysis meter を attempt し, smothering, acidification sulfur hybrid system, ア ル ゴ ン, indoor air 気 を like と seaborne し て, big 気 圧 (760Torr)で で to the time スペ ト ト を を た. こ の ス ペ ク ト ル は variety の イ オ ン kind の mobile と anti 応 speed constant export の た め の based デ ー タ で あ り, the purpose of the phase is の の け at に to て の see tong し を た.

项目成果

飯沼 恒一: "負イオン研究の歴史と現状"エアロゾル研究. (in press).

Koichi Iinuma：“负离子研究的历史和现状”气溶胶研究（正在出版）。

飯沼 恒一: "気相イオンの輸送係数と反応速度定数の精密測定及びその理論解析に関する研究"大気電気研究. 62. 1-6 (2003)

饭沼浩一：“气相离子输运系数和反应速率常数的精确测量和理论分析研究”大气电学研究62. 1-6 (2003)。

K.Iinuma, S.Uchida: "Analysis of composite mobility peak for multiple atmospheric ions in equilibrium"Pro.12^<th> International Conference on Atmospheric Electricity. 373-376 (2003)

K.Iinuma、S.Uchida：“平衡状态下多个大气离子的复合迁移率峰值分析”Pro.12^<th>国际大气电会议。

Koichi IINUMA: "A reactive transport model for air pollutants"Environmental Chemistry-Proceedings of 2^<nd> European Meeting on Environmental Chemistry. (in press).

Koichi IINUMA：“空气污染物的反应性传输模型”环境化学-第二届欧洲环境化学会议论文集。

H.Suto, K.Iinuma, S.Uchida, K.Takayama: "Development of dual-beam intersection technique for microwave breakdown plasma spectroscopy and detection of air compositions"Radio Science. (in press). (2004)

H.Suto、K.Iinuma、S.Uchida、K.Takayama：“用于微波击穿等离子体光谱和空气成分检测的双束交叉技术的开发”无线电科学。