[A-AS11] 大気化学

[AAS11-P01] エアロゾル質量分析計およびラマン顕微鏡による混合エアロゾルの物理構造の決定とヒドロペルオキシラジカルの取込係数との関係

*佐藤 圭¹、坂本 陽介^1,2、江森 菜々美³、玄 大雄³、Fardilah, Ratih Dwi²、黎 珈汝²、梶井 克純^2,1,4 (1.国立研究開発法人国立環境研究所、2.京都大学、3.中央大学、4.青島大学)

キーワード：水素酸化物ラジカル、揮発性有機化合物、不均一反応、粒子相状態、環境チャンバー

エアロゾルによるHO₂ラジカルの取り込みは、対流圏オゾンおよび二次有機エアロゾル（SOA）の形成に影響を与える。2019年に横浜で行われた観測によると、HO₂取り込み係数は、大気エアロゾルの金属組成分画と正の相関があり、大気エアロゾルの有機組成分画と負の相関があることが分かった。さらに、チャンバーとHO₂取り込み係数測定装置を組み合わせた過去の研究では、銅（II）含有アンモニウム硫酸（CuAS）エアロゾルのHO₂取り込み係数は、相対湿度（RH）が約50％のときに約0.5であることが確認され、α-ピネン由来のSOAの取り込み係数は、RHが約50％と約80％のときに低く（≦0.02）なることが確認された。相対湿度50%におけるSOA/CuAS混合エアロゾルの取り込み係数は、混合の順序に関わらず低く（≦0.01）、相対湿度80%における混合エアロゾルの取り込み係数は約0.2であった。本研究では、混合エアロゾルの結果を理解するために、エアロゾル質量分析計（AMS）とラマン顕微鏡を用いてエアロゾルの混合状態を調査した。CuASエアロゾルの存在下でSOAが生成すると、AMSで測定したCuASエアロゾルの空気力学的直径が増加し、SOAの存在下でCuASエアロゾルを噴霧すると、SOAの空気力学的直径も増加した。これらの結果は、両ケースで内部混合が起こっていることを示唆している。さらに、α-ピネン由来SOAのアセトン抽出物とCuASエアロゾルの水抽出物の混合物の溶媒を揮発させることにより、ガラス板上に直径約40μmの粒子を捕集し、粒子構造を97.5%から50%の相対湿度領域でラマン顕微鏡により調べた。いずれの相対湿度においても、粒子最表面で有機化合物に起因するラマンシフト約2,900cm^-1が検出され、粒子中心部で硫酸アンモニウムに起因するラマンシフト976cm^-1および3,143cm^-1が検出された。RH~50%では粒子の粘度が高いためHO₂吸着係数は抑制されるが、RH~80%では粒子の粘度が低下するためHO₂吸着係数は増加する可能性がある。