気相から核生成するナノ粒子と水の相互作用：　新粒子生成の実験的探求

从气相成核的纳米粒子与水之间的相互作用：新粒子生成的实验探索

• 批准号: 18J01345
• 负责人: 石塚 紳之介
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute for Environmental Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J01345/
• 关键词: 気液界面; オリゴマー化; 二次有機エアロゾル

フィールド観測される二次有機エアロゾル (SOA) の量を説明するためには，気相中での化学反応以外のメカニズムが必要であると指摘されている．例えば，水を含むエアロゾル界面での化学反応により低揮発性の分子が生成し，安定な核が生成する機構が提案されている．近年，バルクpH<4 の気液界面では，二重結合をもつ有機化合物はヒドロニウムイオン (H3O+) からプロトンを受け取り，カルボカチオンを生じることが明らかになった．カルボカチオンは反応性が高く，他のC=C 二重結合をもつ化合物と反応し，高分子量体を生成する (カチオン重合)．エレクトロスプレーイオン化質量分析法 (ESI-MS) によって， VOC の水表面での化学反応をその場測定し，SOA の生成や成長における核となりうる高分子量体が水表面でどのように生じるかを調べた．アルコール基を含む揮発性有機化合物の吹き付け実験を行った．OH基がヒドロニウムイオン (H3O+) からプロトンを受け取り，オキソニウムイオン (R-OH2+) が生じることが確認された．また，揮発性有機化合物が二重結合を含む場合にアルコールが脱水したオリゴマーやエーテルが生成することが確認された．酸性気液界面でオキソニウムイオンが脱水し，それに伴ってカチオン重合が開始すると考えられる．また，カルボカチオンがアルコールの求核攻撃を受けることで，エーテルが生じたと考えられる．二重結合を含む揮発性有機化合物についてのみ，脱水重合，及びエーテル化が確認されたことから，本実験においても気液界面での水との相互作用によってカルボカチオン中間体が安定化した影響があると考えられる．

フ ィ ー ル ド 観 measuring さ れ る secondary organic エ ア ロ ゾ ル (SOA) の を illustrate す る た め に は, 気 phase で の chemical outside the 応 の メ カ ニ ズ ム が necessary で あ る と blame さ れ て い る. Example え ば, water を む エ ア ロ ゾ ル interface で の chemical anti 応 に よ り low wave 発 の molecular が generated し, settle な nuclear が generated す る institutions が proposal さ れ て い る. In recent years, バ ル ク pH < 4 の 気 liquid interface で は, double combination を も つ organic compounds は ヒ ド ロ ニ ウ ム イ オ ン (H3O +) か ら プ ロ ト ン を け take り, カ ル ボ カ チ オ ン を raw じ る こ と が Ming ら か に な っ た. カ ル ボ カ チ オ ン は が high く 応 sex, he の C = C double combination を も と つ compounds against 応 し, high molecular weight body を generated す る (カ チ オ ン overlap). エ レ ク ト ロ ス プ レ ー イ オ ン the quality analysis method (ESI - MS) に よ っ て, VOC の water surface で の chemical anti 応 を そ の determination し, SOA の generated や growth に お け る nuclear と な り う る が water on the surface of high molecular weight body で ど の よ う に raw じ る か を adjustable べ た. Youdaoplaceholder0, コ, コ, コ, を base を contains む volatile organic compounds <s:1> blowing コ and け experiments を and った. OH base が ヒ ド ロ ニ ウ ム イ オ ン (H3O +) か ら プ ロ ト ン を け take り, オ キ ソ ニ ウ ム イ オ ン (R - OH2 +) born が じ る こ と が confirm さ れ た. ま た, swing が double combined を 発 sexual organic compounds containing む occasions に ア ル コ ー ル が dehydration し た オ リ ゴ マ ー や エ ー テ ル が generated す る こ と が confirm さ れ た. The interface between acidic gas and liquid is で, キソニウム, キソニウム, <s:1>, が, dehydrating が, それに accompanied by ってカチ, <s:1>, and <s:1> coexisting が to start すると to test えられる. ま た, カ ル ボ カ チ オ ン が ア ル コ ー ル の seeks nuclear strike shock を by け る こ と で, エ ー テ ル が raw じ た と exam え ら れ る. Double combination を む wield 発 sexual organic compounds に つ い て の み, dehydration, and び エ ー テ ル change が confirm さ れ た こ と か ら, this be 験 に お い て も 気 liquid interface で の water と の interaction に よ っ て カ ル ボ カ チ オ ン intermediates が stabilization し た influence が あ る と exam え ら れ る.

项目成果

The kinetics of the early stages of cationic polymerization at the air/water interface

空气/水界面阳离子聚合早期阶段的动力学

• 发表时间: 2018
• 作者: Shinnosuke Ishizuka;Tomihide Fujii;Akira Matsugi;Yosuke Sakamoto;Tetsuya Hama;Shinichi Enami
• 通讯作者: Shinichi Enami

What factors control cationic oligomerizations at the air/water interface?

哪些因素控制空气/水界面处的阳离子低聚？

• 发表时间: 2018
• 作者: Shinnosuke Ishizuka;Akira Matsugi;Tetsuya Hama;Shinichi Enami
• 通讯作者: Shinichi Enami

Controlling factors of oligomerization at the water surface: why is isoprene such a unique VOC?

水面低聚的控制因素：为什么异戊二烯是一种如此独特的挥发性有机化合物？

• DOI: 10.1039/c8cp01551a
• 发表时间: 2018
• 期刊: Physical Chemistry Chemical Physics
• 影响因子: 3.3
• 作者: Shinnosuke Ishizuka;Tomihide Fujii;Akira Matsugi;Yosuke Sakamoto;Tetsuya Hama;and Shinichi Enami
• 通讯作者: and Shinichi Enami

What factors control the oligomerization of volatile organic compounds on atmospheric particles?

哪些因素控制大气颗粒物上挥发性有机化合物的低聚？

• 发表时间: 2018
• 作者: Shinnosuke Ishizuka;Tomihide Fujii;Akira Matsugi;Yosuke Sakamoto;Tetsuya Hama;Shinichi Enami
• 通讯作者: Shinichi Enami

Immiscibility of Nucleating Aluminum Oxide Nanoparticles in Vapor

• DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b08355
• 发表时间: 2018-10
• 期刊: The Journal of Physical Chemistry C
• 作者: Shinnosuke Ishizuka;Y. Kimura;J. Kawano;R. Escribano;T. Yamazaki;T. Hama;Rikako Sato