Das Projekt "Zeitaufgeloeste molekuelspektroskopische Bestimmung von Radikalkonzentrationen bei Hochtemperaturreaktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. Zur Optimierung von Verbrennungsprozessen im Hinblick auf eine Erhoehung des Wirkungsgrades und eine Minimierung des Schadstoffausstosses werden in verstaerktem Masse Simulationsrechnungen eingesetzt. Dies erfordert eine moeglichst genaue Kenntnis der bei der Verbrennung ablaufenden Reaktionen und den entsprechenden Reaktionskoeffizienten. Ein wichtiges Zwischenprodukt bei fast allen Verbrennungsprozessen ist das Kohlenstoffradikal C2. Auch bei anderen aktuellen Forschungsthemen, wie der Diamantbildung aus der Gasphase oder der Hochtemperaturchemie von C60 und C70-Fullerenen spielt C2 eine wichtige Rolle. Trotz des hieraus resultierenden Bedarfs an kinetischen Daten zu Elementarreaktionen des C2-Radikals, finden sich hierzu in der Literatur keine systematischen Studien bei Verbrennungstemperaturen. In den vorangegangenen Jahren wurde mit Hilfe eines am Instituts vorhandenen Farbstoff-Ringlaser-Spektrometers eine hochempfindliche und quantitative Messtechnik zum Nachweis des C2-Radikal aufgebaut und kalibriert. In Verbindung mit der Stossrohrtechnik wurde diese Messtechnik erfolgreich zur kinetischen Untersuchungen der C2-Bildung bei der Hochtemperaturpyrolyse von Acetylen (C2 H2) eingesetzt. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurden nun hochverduennte C2H2/Ar-Mischungen als definierte C2-Quelle genutzt, um die nur unzureichend bekannten Reaktionen von C2 mit den verbrennungsrelevanten Stoffen H2, O2, O, N2 und NO zu untersuchen. Hierbei zeigte sich z.B., dass die Reaktion von C2 mit O2 bei Verbrennungstemperaturen deutlich schneller ist, als anhand der bei niedrigen Temperaturen gemessenen Literaturwerte erwartet werden konnte. Weiterhin wurden die Reaktionen von C2 mit N2 und NO, die zur Bildung bzw. Rueckbildung von Stickoxiden bei Verbrennungsprozessen von grosser Bedeutung sind, detailliert untersucht. Ein Ergebnis war, dass die Reaktion von N2 mit C2 ist bei hohen Temperaturen von aehnlicher Groessenordnung ist, wie die Reaktionen von N2 mit C-Atomen und CH und daher moeglicherweise ebenfalls stark zur sogenannten prompt-NO-Bildung in der Reaktionszone von Flammen beitraegt. Fuer die Reaktion von C2 mit NO, die zur Rueckbildung von Stickoxid beitragen kann, wurde ebenfalls ein hoher Reaktionskoeffizient mit einer nur geringen Temperaturabhaengigkeit gemessen. In Verbindung mit weiteren optischen Messtechniken, einem CCD-Kameraspektrometers zur zeitaufgeloesten Messung von C2-, C3- und CN-Emissionen sowie der ARAS-Messtechnik zum Nachweis von C-, O-, und N-Atomen, konnten zusaetzlich die Verzweigungsverhaeltnis der Produktkanaele dieser Reaktionen bestimmt werden.