本研究は, 2,2-ジニトロプロパンのセタン価向上機構およびニトロアルカンの中で2,2-ジニトロプロパンのみがセタン価向上効果を示す理由について解明することを目的としている。本研究では, ニトロアルカン類のセタン価向上効果についてCFRエンジンにより測定し, 2,2-ジニトロプロパンのみがセタン価向上効果を有することを確認した。次に, 2,2-ジニトロプロパンの高速熱分解実験による熱分解生成物をFT-IRにより同定し, 2,2-ジニトロプロパンの初期熱分解機構はC-NO
2結合開裂により2-ニトロ-2-プロピルラジカルおよびNO
2ラジカルの生成であることを示した。また, 分子軌道計算によるニトロアルカン類のC-NO
2結合解離エネルギー計算の結果, 2,2-ジニトロプロパンが他のニトロアルカンより小さい結合解離エネルギーを有することを確認した。以上の結果から, 2,2-ジニトロプロパンの熱分解で生成する2-ニトロ-2-プロピルラジカルがディーゼル燃料の前着火段階のラジカル連鎖反応を促進することによりセタン価向上に寄与すると考えられる。また, ニトロアルカン類で2,2-ジニトロプロパンのみがセタン価向上効果を有するのは小さいC-NO
2結合解離エネルギーを有するため, 熱分解によるアルキルラジカル生成速度が大きいことに起因するものと考えられる。
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