Ziel dieser Forschungsarbeit war es die Reaktionen zwischen Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden in Verbrennungsprozessen unter erhöhtem Druck zu untersuchen. Dazu wurden Reaktionsgemische von Methan mit NO mithilfe von bildgebender Photoionen-Photoelektronen Koinzidenz Spektroskopie untersucht. Besonderes Augenmerk wurde auf die salpetrige Säure gelegt. In den Experimenten war kein HNO2 detektierbar ob-wohl theoretische Reaktionsgeschwindigkeiten auf das Gegenteil hindeuten. Es wurde gezeigt, dass HNO2 detektierbar sein sollte, da das Kation nahe der Ionisationsenergie keine Dissoziation unterläuft. Im Gegensatz dazu wurde festgestellt, dass das cis-HONO Isomer bei der Ionisierung bei Energien nahe seiner adiabatischen Schwelle dissoziiert. Dieser Umstand macht den Nachweis dieser Spezies mit Photoionisationsmethoden unmöglich. Ebenfalls wurde nachgewiesen, dass das trans-HONO Isomer in ausrei-chenden Konzentrationen entsteht, um detektiert zu werden. Ein steiler Abfall der Übergangsintensitäten bei höheren Photonenenergien im Schwellenphotoelektronen-spektrum deutet jedoch auf dissoziative Ionisation hin, was durch den Einsatz von Elektronenstrukturmethoden bewiesen wurde.
Bibliographic Metadata
- TitleLow-temperature NOx-hydrocarbon interactions at elevated pressure probed with synchrotron double imaging photoelectron photoion coincidence spectroscopy / von Martin Höner ; Referent: Prof. Dr. Tina Kasper, Koreferent: Prof. Dr. Christof Schulz
- Author
- Participants
- Published
- Description1 Online-Ressource (X, 165 Seiten) : Illustrationen, Diagramme
- Institutional NoteUniversität Paderborn, Dissertation, 2023
- AnnotationTag der Verteidigung: 18.12.2023
- Defended on2023-12-18
- LanguageGerman
- Document TypesDissertation (PhD)
- URN
- DOI
- Social MediaShare
- Reference
- IIIF
The research objective of this work was to understand the interactions of hydrocarbon fuels with oxides of nitrogen at elevated pressures. To achieve the objective, conditions of methane doped with NO were probed with synchrotron double imaging photoelec-tron photoion coincidence spectroscopy in a newly developed reactor experiment. Spe-cifically, the target molecule was intermediately formed nitrous acid. Despite recent theoretical reaction rates pointing in the opposite direction, no HNO2 intermediate was found. It was shown that the intermediate should have been detectable since its cation is bound. In contrast, the cis-HONO isomer was found to dissociate upon ionization at energies close to its adiabatic threshold. This circumstance makes the detection of this isomer unattainable with photoionization methods. It was found that the trans-HONO isomer is produced in quantities above the detection threshold. A steep decline of the transition intensities at higher photon energies in the threshold photoelectron spec-trum pointed towards dissociative ionization, which was confirmed by electronic struc-ture methods.
- The PDF-Document has been downloaded 25 times.