質量分析計によるアンモニア燃焼におけるイオン反応機構の解明

使用质谱仪阐明氨燃烧中的离子反应机理

• 批准号: 22K05009
• 负责人: 吉山 定見
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Kitakyushu
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05009/
• 关键词: アンモニア; イオン反応; 質量分析計; 燃焼; 火炎

質量分析計を用いたイオン化学種の同定を行うため，小型の予混合バーナ火炎を製作し，真空引きの状態で火炎帯付近を分析計のオリフィスに導入し，火炎が失火せずに定在できることを確認した．本年度，このバーナー装置を用いてメタン空気予混合気を用いてイオン化学種の同定を行っていた際に質量分析計の制御装置が故障した．現在，製造メーカーにおいて修理を行っている段階であり，2023年6月末に修理が完了する予定である．2022年度中は質量分析計が使用できないことが判明したため，計画では2023年度に実施予定であったアンモニア予混合火炎の主要なイオン反応機構の検討を先行して実施した．CHEMKIN-proと呼ばれるソフトウエアを用いてアンモニア空気予混合火炎の素反応計算を実施し，オカフォーらが示した計算結果（層流燃焼速度，NO，N2O，NH3などの主要な化学種濃度）と比較し，妥当な計算結果が得られていることを確認した．また，イオン反応機構として，NO+，H3O+，N＋，O+ を含む計算を行い，NO+ が最も多いイオン化学種であることを示した．また，Sahaらの熱電離の式を適用したNO+ についても検討し，化学電離によるNO+ と熱電離によるNO＋ が同程度であることを示した．これらの計算から当量比とイオン濃度との関係を求め，実験にて明らかとなっている当量比とイオン電流値との関係を比較したところ，定性的にはよく一致しているが，定量的には若干異なる傾向が見られた．この結果は，素反応計算が１次元の断熱火炎モデルを用いているのに対して，実験ではアンモニア火炎を安定して定在させるためによどみ流火炎となっているため，これらの相違が見られてものと考えている．

In the quantitative analysis plan, the chemical products are used in the same way as the bank, the small scale is mixed with the fire, and the vacuum induces the fire in the state of the fire. The current analysis shows that the fire is registered and the fire risk is confirmed in the fire alarm system. The equipment is used to analyze and calculate the failure of the control device. At present, the repair shop has completed the repair of the equipment, and by the end of June 2023, it has completed the repair of the predetermined airline. in 2022, the quantitative analysis plan was used to determine the failure of the control device. It is planned that in the year 2023, the main anti-fire mechanism of the mixed fire will be responsible for the application of the mixed fire in the year 2023. CHEMKIN-pro said that the anti-calculation of mixed fire should be carried out by using the air pump of mixed fire, and the results of the calculation (flow burning speed, NO,N2O) would be shown in the experiment. The main chemical properties of NH3 are compared, and the results of proper calculation show that the results of calculation confirm that the results of the calculation are correct, that the anti-machine is correct, that the NO+,H3O+,N+,O+ contains the calculation bank, that the NO+ is the most versatile chemical agent, and that the NO+ formula is used to verify the accuracy. Chemical electronic equipment (NO+), electronic radiation (NO+), chemical radiation (NO+), chemical separation (NO+), chemical separation, chemical isolation, chemical separation, chemical isolation, chemical isolation, thermal analysis, and so on. the results show that On the contrary, it is necessary to calculate the number of people who are suffering from fire in the first place, so that they can be used in the calculation of the number of people who are suffering from fire.