CH and C2 measurements imply a radical pool within a pool in acetylene flames

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 111, Issue 11, 2007, Pages 2098-2114

  Schofield, Keith ^a   Steinberg, Martin ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DIAMOND FORMATION; HYDROCARBON RADICALS; PARTIAL EQUILIBRIUM; STEADY-STATE DISTRIBUTIONS;

ACETYLENE; CONCENTRATION (PROCESS); DIAMONDS; IONIZATION; REACTION KINETICS; SENSITIVITY ANALYSIS;

HYDROCARBONS;

EID: 34047232614     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0667689     Document Type: Article

References (162)

1. Miller, J. A.; Pilling, M. J.; Troe, J. Proc. Combust. Inst. 2005, 30, 43.
2. Peeters, J.; Vinckier, C. Proc. Combust. Inst. 1974, 15, 969.
3. Berg, P. A.; Hill, D. A.; Noble, A. R.; Smith, G. P.; Jeffries, J. B.; Crosley, D. R. Combust. Flame 2000, 121, 223.
4. Basevich, V. Ya. Prog. Energy Combust. Sci. 1987, 13, 199.
5. Lindstedt, R. P.; Skevis, G. Combust. Sci. Technol. 1997, 125, 73.
6. Wang, H.; Frenklach, M. Combust. Flame 1997, 110, 173.
7. Varatharajan, B.; Williams, F. A. Combust. Flame 2001, 124, 624.
8. Smith, G. P.; Golden, D. M.; Frenklach, M.; Moriarty, N. W.; Eiteneer, B.; Goldenberg, M.; Bowman, C. T.; Hanson, R. K.; Song, S.; Gardiner, W. C., Jr.; Lissianski, V. V.; Qin, Z. GRI-Mech 3.0; http://www.me.berkeley.edu/ gri_mech/.
9. Bernstein, J. S.; Fein, A.; Choi, J. B.; Cool, T. A.; Sausa, R. C.; Howard, S. L.; Locke, R. J.; Miziolek, A. W. Combust. Flame 1993, 92, 85.
10. Smith, G. P.; Park, C.; Schneiderman, J.; Luque, J. Combust. Flame 2005, 141, 66.
11. Brockhinke, A.; Letzgus, M.; Rinne, S.; Kohse-Hoinghaus, K. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 3028.
12. Ferguson, R. E. J. Chem. Phys. 1955, 23, 2085.
13. Darian, S. T.; Vanpee, M. Combust. Flame 1987, 70, 65.
14. Gaydon, A. G.; Wolfhard, H. G. Flames: Their Structure, Radiation and Temperature, 3rd ed.; Chapman & Hall: London. 1970.
15. Smyth, K. C.; Crosley, D. R. In Applied Combustion Diagnostics; Kohse-Hoinghaus, K., Jeffries, J. B., Eds.; Taylor & Francis: New York, 2002; pp 9-68.
16. Bleekrode, R.; Nieuwpoort, W. C. J. Chem. Phys. 1965, 43, 3680.
17. Bleekrode, R. Phillips Res. Rep. 1967, Suppl. 7.
18. Porter, R. P.; Clark. A. H.; Kaskan, W. E.; Browne, W. E. Proc. Combust, Inst. 1966, 11, 907.
19. Jessen, P. F.; Gaydon, A. G. Proc. Combust. Inst. 1968, 12, 481.
20. Bulewicz, E. M.; Padley, P. J.; Smith, R. E. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1970, 315, 129.
21. Guillaume, P.; Van Tiggelen, P. J. Proc. Combust. Inst. 1984, 20, 751.
22. Goldsmith, J. E. M.; Kearsley, D. T. B. Appl. Phys. B 1990, 50, 371.
23. Williams, B. A.; Pasternack, L. Combust. Flame 1997, 111, 87.
24. Joklik, R. G.; Daily, J. W.; Pitz, W. J. Proc. Combust. Inst. 1986, 21, 895.
25. Kohse-Hoinghaus, K.; Keim, S.; Meier, U.; Bittner, J.; Just, T. Springer Ser. Chem. Phys. 1987, 47, 292.
26. Miller, J. A.; Volponi, J. V.; Durant, J. L., Jr.; Goldsmith, J. E. M.; Fisk. G. A.; Kee, R. J. Proc. Combust. Inst. 1990, 23, 187.
27. Volponi, J. V.; Branch, M. C. Proc. Combust. Inst. 1992, 24, 823.
28. Miller, J. A.; Volponi, J. V.; Pauwels, J.-F. Combust. Flame 1996, 105, 451.
29. Westbrook, C. K.; Mizobuchi, Y.; Poinsot, T. J.; Smith, P. J.; Warnatz, J. Proc. Combust. Inst. 2005, 30, 125.
30. Buckmaster, J.; Clavin, P.; Linan, A.; Matalon, M.; Peters, N.; Sivashinsky, G.; Williams, F. A. Proc. Combust. Inst. 2005, 30, 1.
31. Miller, J. A.; Melius, C. F. Combust. Flame 1992, 91, 21.
32. Eiteneer, B.; Frenklach, M. Int. J. Chem. Kinet. 2003, 35, 391.
33. Hoyermann, K.; Mauss, F.; Zeuch. T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 3824.
34. Maas, U.; Pope. S. B. Combust. Flame 1992, 88, 239.
35. Yang, B.; Pope, S. B. Combust. Flame 1998, 112, 16.
36. Skodje, R. T.; Davis, M. J. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 10356.
37. Konig, K.; Maas, U. Proc. Combust. Inst. 2005, 30, 1317.
38. Lu, T.; Ju, Y.; Law, C. K. Combust. Flame 2001, 126, 1445.
39. Lam, S. H.; Goussis, D. A. Proc. Combust. Inst. 1988, 22, 931.
40. Valorani, M.; Creta, F.; Goussis, D. A.; Lee, J. C.; Najm, H. N. Combust. Flame 2006, 146, 29.
41. Montgomery, C. J.; Yang, C.; Parkinson, A. R.; Chen, J.-Y. Combust. Flame 2006, 144, 37.
42. Oluwole, O. O.; Bhattacharjee, B.; Tolstna, J. E.; Barton, P. I.; Green, W. H. Combust. Flame 2006, 146, 348.
43. Warnatz, J.; Bockhorn, H.; Moser, A.; Wenz, H. W. Proc. Combust. Inst. 1982, 19, 197.
44. McWilliam, I. G.; Dewar, R. A. Nature 1958, 181, 760.
45. McWilliam, I. G.; Dewar, R. A. In Gas Chromatography: Proceedings of the 2nd Symposium; Desty, D. H., Ed.; Butterworths Scientific Publications: London. 1958; pp 142-152.
46. Sternberg, J. C.; Gallaway, W. S.; Jones, D. T. L. In Gas Chromatography: Proceedings of the 3rd International Symposium; Brenner, N., Callen, J. E., Weiss, M. D., Eds.; Academic Press: New York, 1962; pp 231-267.
47. Bulewicz, E. M.; Padley, P. J. Proc. Combust. Inst. 1962, 9, 638.
48. Dietz, W. A. J. Gas Chromatogr. 1967, 5, 68.
49. Blades, A. T. J. Chromatogr. Sci. 1973, 11, 251.
50. Calcote. H. F. Proc. Combust. Inst. 1960, 8, 184.
51. Nicholson, A. J. C. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1982, 78, 2183.
52. Holm, T.; Madsen, J. O. Anal. Chem. 1996, 68, 3607.
53. Holm, T. J. Chromatogr., A 1997, 782, 81.
54. Holm, T. J. Chromatogr., A 1999, 842, 221.
55. Wagner, J. H.; Lillie, C. H.; Dupuis, M. D.; Hill, H. H., Jr. Anal. Chem. 1980, 52, 1614.
56. Fairbairn, A. R. Proc. R. Soc. London. Ser. A 1969, 312, 229.
57. Beck. W. H.; Mackie, J. C. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1975, 71, 1363.
58. Sommer, T.; Kruse, T.; Roth, P. J. Phys. Chem. 1995, 99, 13509.
59. Levy, M. R.; Reisler, H.; Mangir, M. S.; Wittig, C. Opt. Eng. 1980, 19, 29.
60. Helheringlon, W. M., III; Korenowski, G. M.; Eisenlhal, K. B. Chem. Phys. Lett. 1981, 77, 275.
61. Craig, B. B.; Faust, W. L.; Goldberg, L. S.; Weiss, R. G. J. Chem. Phys. 1982, 76, 5014.
62. Li. Z.; Francisco, J. S. J. Chem. Phys. 1992, 96, 878.
63. Bengtsson, P.-E.; Alden, M. Combust. Flame 1990, 80, 322.
64. Mercier, X.; Therssen, E.; Pauwels, J. F.; Desgroux, P. Proc. Combust. Inst. 2005, 30, 1655.
65. Chou, M.-S.; Dean. A. M. Int. J. Chem. Kinet. 1985, 17, 1103.
66. Muller, C. H., III; Schofield, K.; Steinberg, M. Am. Chem. Soc. Symp. Ser. 1980, 134, 103.
67. Hynes, A. J.; Steinberg, M.; Schofield, K. J. Chem. Phys. 1984, 80, 2585.
68. Bulewicz, E. M.; James, C. G.; Sugden, T. M. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1956, 235, 89.
69. Muller, C. H., III; Schofield, K.; Steinberg, M.; Broida, H. P. Proc. Combust. Inst. 1978, 17, 867.
70. Bass, A. M.; Broida, H. P. A Spectrophotometric Atlas of the Spectrum of CH from 3000 to 5000 A; U.S. Department of Commerce, National Bureau of Standards Monograph 24, 1961.
71. Moore, C. E.; Broida, H. P. J. Res. Natl. Bur. Stand., Sect. A 1959, 63, 19.
72. 2 Molecule; University of California Press: Berkeley, CA, 1968.
73. Gordon, S.; McBride, B. J. Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Compositions and Applications. I. Analysis. 11. Users Manual and Program Description; NASA Lewis Research Center, Reference Publication NASA RP-1311, Part I, 1994; NASA RP 1311, Part II, 1996.
74. Baulch, D. L.; Bowman, C. T.; Cobos, C. J.; Cox, R. A.; Just, Th.; Kerr, J. A.; Pilling, M. J.; Stocker, D.; Troe, J.; Tsang, W.; Walker, R. W.; Warnatz, J. J. Phys. Chem. Ref. Data 2005, 34, 757.
75. Fenimore, C. P.; Jones, G. W. J. Phys. Chem. 1958, 62, 693.
76. Reid, R.; Wheeler, R. J. Phys. Chem. 1961, 65, 527.
77. Levy, J. M.; Taylor, B. R.; Longwell, J. P.; Sarofrm, A. F. Proc. Combust. Inst. 1982, 19, 167.
78. Levy, J. M.; Sarofim, A.F. Combust. Flame 1983, 53, 1.
79. Bittner, J. D.; Howard, J. B. Proc. Combust. Inst. 1982, 19, 211.
80. Burgess, A. R.; Langley, C. J. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1991, 433, 1.
81. Chase, M. W., Jr.; Davies, C. A.; Downey, J. R., Jr.; Frurip, D. J.; McDonald, R. A.; Syverud, A. N. JANAF Thermochemical Tables, Third Edition, J. Phys. Chem. Ref. Data 1985, 14, Suppl. 1.
82. Ni, TV, Nie, X.; Yu, S.; Kong, F. Sri. Sin., Ser. B 1988, 31, 926.
83. Gurvich, L. V.; Veyts, I. V.; Alcock, C. B. Thermodynamic Properties of Individual Substances, 4th ed.; Hemisphere Publishing Corp.: New York, 1991; Vol. 2.
84. Ruscic, B.; Boggs, J. E.; Burcat, A.; Csaszar, A. G.; Demaison, J.; Janoschek, R.; Martin, J. M. L.; Morton, M. L.; Rossi, M. J.; Stanton, J. F.; Szalay, P. G.; Westmoreland, P. R.; Zabel, F.; Berces, T. J. Phys. Chem. Ref. Data 2005, 34, 573.
85. Chuang, M.-C.; Foltz, M. F.; Moore, C. B. J. Chem. Phys. 1987, 87, 3855.
86. Becerra, R.; Carpenter, I. W.; Walsh, R. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 4185.
87. Matus, M. H.; Nguyen, M. T.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8864.
88. Urdahl, R. S.; Bao, Y.; Jackson, W. M. Chem. Phys. Lett. 1991, 178, 425.
89. Mordaunt, D. H.; Ashfold, M. N. R. J. Chem. Phys. 1994, 101, 2630.
90. Osborn, D. L.; Mordaunt, D. H.; Choi, H.; Bise, R. T.; Neumark, D. M.; Rohlfmg, C. M. J. Chem. Phys. 1997, 106, 10087.
91. Jursic, B. S. Int. J. Quantum Chem. 1999, 72, 571.
92. Hayakawa, S.; Tomozawa, K.; Takeuchi, T.; Arakawa, K.; Morishita, N. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 2386.
93. Choi, H.; Mordaunt, D. H.; Bise, R. T.; Taylor, T. R.; Neumark, D. M. J. Chem. Phys. 1998, 108, 4070.
94. Gurvich, L. V.; Veyts, I. V.; Alcock, C. B. Thermodynamic Properties of Individual Substances, 4th ed.; Hemisphere Publishing Corp.: New York, 1989; Vol. 1.
95. Ruscic, B.; Litorja, M. Chem. Phys. Lett. 2000, 316, 45.
96. Flowers, B. A.; Szalay, P. G.; Stanton, J. F.; Kallay, M.; Gauss, J.; Csaszar, A. G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 3195.
97. Ruscic, B.; Pinzon, R. E.; Morton, M. L.; Srinivasan, N. K.; Su, M.-C.; Sutherland, J. W.; Michael, J. V. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 6592.
98. Zhang, X.; Ding, Y.-h.; Li, Z.-s.; Huang, X.-r.; Sun, C.-c. Chem. Phys. Lett. 2000, 330, 577.
99. Wang, J.-H.; Han, K.-L.; He, G.-Z.; Li, Z.; Morris, V. R. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9825.
100. Kruse, T.; Roth, P. Proc. Combust. Inst. 1998, 27, 193.
101. Hwang, D.-Y.; Mebel, A. M.; Wang, B.-C. Chem. Phys. 1999, 244, 143.
102. Xia, W. S.; Zhu, R. S.; Lin, M. C.; Mebel, A. M. Faraday Discuss. 2001, 119, 191.
103. Krasnoperov. L. N.; Michael, J. V. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 8317.
104. Hayes, F.; Lawrance, W. D.; Staker, W. S.; King, K. D. J. Phys. Chem. 1996, 100, 11314.
105. Lissi, E. A.; Massiff, G.; Villa, A. E. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1973, 69, 346.
106. Fockenberg, C.; Preses, J. M. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 2924.
107. Xu, S.; Zhu, R. S.; Lin, M. C. Im. J. Chem. Kinet. 2006, 38, 322.
108. Bauerfeldt, G. F.; de Albuquerque, L. M. M.; Arbilla, G.; da Silva, E. C. J. Mol. Struct. (THEOCHEM) 2002, 580, 147.
109. Feng, L.; Reisler, H. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 9847.
110. Curran, H. J. Int. J. Chem. Kinet. 2006, 38, 250.
111. Seetula, J. A.; Kalinovski, I. J.; Slagle, I. R.; Gutman, D. Chem. Phys. Lett. 1994, 224, 533.
112. Xu, S.; Lin, M. C. Proc. Combust. Inst. 2007, 31, 159.
113. Senosiain, J. P.; Klippenstein, S. J.; Miller, J. A. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 6045.
114. Carl, S. A.; Nguyen, H. M. T.; Elsamra, R. M. I.; Nguyen, M. T.; Peelers, J. J. Chem. Phys. 2005, 122, 114307.
115. Nguyen. T. L.; Vereecken, L.; Peeters, J. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 6696.
116. Carl, S. A.; Sun, Q.; Teugels, L.; Peelers, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 5424.
117. Hou, H.; Wang. B.; Gu, Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 2329.
118. Schocker, A.; Kohse-Hoinghaus, K.; Brockhinke, A. Appl. Opt. 2005, 44, 6660.
119. Lewis, D. H., Jr. Combust. Flame 1981, 42, 105.
120. Warchol, J. J.; Reulher, J. J. Combust. Flame 1984, 55, 341.
121. McEnally, C. S.; Pfefferte, L. D.; Alakan, B.; Kohse-Hoinghaus, K. Prog. Energy Combust. Sci. 2006, 32, 247.
122. Kaiser, E. W.; Wallington, T. J.; Hurley, M. D.; Platz, J.; Curran, H. J.; Pitz, W. J.; Weslbrook, C. K. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 8194.
123. Weslbrook, C. K.; Pitz, W. J.; Curran, H. J. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 6912.
124. Miller. J. H.; Mallard, W. G.; Smyth, K. C. Proc. Combust. Inst. 1986, 21, 1057.
125. Crunelle, B.; Pauwels, J. F.; Sochet, L. R. Bull. Soc. Chim. Belg. 1996, 105, 491.
126. Musick, M.; Van Tiggelen, P. J.; Vandooren, J. Combust. Flame 1996, 105, 433.
127. Gersen, S.; Mokhov, A. V.; Levinsky, H. B. Combust. Flame 2005, 143, 333.
128. Hennessy, R. J.; Robinson, C.; Smith, D. B. Proc. Combust. Inst. 1986, 21, 761.
129. Ranzi, E.; Sogaro, A.; Gaffuri, P.; Pennati, G.; Faravelli, T. Combust. Sci. Technol. 1994, 96, 279.
130. Langford, A. O.; Petek, H.; Moore. C. B. J. Phys. Chem. 1983, 78, 6650.
131. Yarkony, D. R. J. Phys. Chem. 1996, 100, 17439.
132. Cerru, F. G.; Kronenburg, A.; Lindsledt, R. P. Proc. Combust. Inst. 2005, 30, 1227.
133. Creighton, J. R.; Oppenheim, A. K. Prog. Astro. Aeronaut. 1986, 105-PartII, 304.
134. Cool, T. A.; Nakajima, K.; Mostefaoui, T. A.; Qi, F.; McIlroy, A.; Weslmoreland, P. R.; Law, M. E.; Poisson, L.; Pelerka, D. S.; Ahmed, M. J. Chem. Phys. 2003, 119, 8356.
135. Taaljes, C. A.; Hansen, N.; McIlroy, A.; Miller, J. A.; Senosiain, J. P.; Klippenslein, S. J.; Qi, F.; Sheng, L.; Zhang, Y.; Cool, T. A.; Wang, J.; Westmoreland, P. R.; Law, M. E.; Kasper, T.; Kohse-Hoinghaus, K. Science 2005, 308, 1887.
136. Taatjes, C. A.; Hansen, N.; Miller, J. A.; Cool, T. A.; Wang, J.; Westmoreland, P. R.; Law, M. E.; Kasper, T.; Kohse-Hoinghaus, K. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 3254.
137. Hughes, K. J.; Turanyi, T.; Clague, A. R.; Pilling, M. J. Int. J. Chem. Kinet. 2001, 33, 513.
138. Creighton, J. R. J. Phys. Chem. 1977, 81, 2520.
139. Thoman, J. W., Jr.; McIlroy, A. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4953.
140. Norton, T. S.; Smyth, K. C. Combust. Sci. Technol. 1991, 76, 1.
141. Reduced Kinetic Mechanisms for Applications in Combustion Systems; Peters, N., Rogg, B., Eds.; Lect. Notes Phys.: Monograph 15; Springer-Verlag: New York, 1993.
142. Ferguson, R. E. Combust. Flame 1957, 1, 431.
143. Homan, H. S.; Robbins, W. K. Combust. Flame 1986, 63, 177.
144. Buchholz, B. A.; Mueller, C. J.; Upatnieks, A.; Martin, G. C.; Pitz, W. J.; Westbrook, C. K. Using Carbon-14 Isotope Tracing to Investigate Molecular Structure Effects of the Oxygenate Dibutyl Maleate on Soot Emissions from a Direct Injection Diesel Engine, SAE Paper 2004-01-1849. New Combustion Systems in Spark Ignition and Diesel Engines, and Combustion and Emission Formation Processes in Diesel Engines; Special Publication SP-1890, 2004; pp 143-154.
145. Sorek, H.; Anderson, J. E. Combust. Sci. Technol. 1985, 43, 321.
146. Bastin, E.; Delfau, J.-L.; Reuillon, M.; Vovelle, C.; Warnatz, J. Proc. Combust. Inst. 1988, 22, 313.
147. Fisher, E. M.; Pitz, W. J.; Curran, H. J.; Westbrook, C. K. Proc. Combust. Inst. 2000, 28, 1579.
148. Perkins, G., Jr.; Rouayheb, G. M.; Lively, L. D.; Hamilton, W. C. In Gas Chromatography: Proceedings of the 3rd International Symposium; Brenner, N., Callen, J. E., Weiss, M. D., Eds.; Academic Press: New York, 1962; pp 269-285.
149. Ackman, R. G. J. Gas Chromatogr. 1968, 6, 497.
150. Morvai, M.; Palyka, I.; Molnar-Perl, I. J. Chromatogr. Sci. 1992, 30, 448.
151. Synthetic Diamond: Emerging CVD Science and Technology; Spear, K. E., Dismukes, J. P., Eds.; John Wiley: New York, 1994.
152. Yu, B. W.; Girshick, S. L. J. Appl. Phys. 1994, 75, 3914.
153. Wolden, C. A.; Davis, R. F.; Sitar, Z.; Prater, J. T. J. Mater. Res. 1997, 12, 2733.
154. Ruf, B.; Behrendt, F.; Deutschmann, O.; Kleditzsch, S.; Warnatz, J. Proc. Combust. Inst. 2000, 28, 1455.
155. Welter, M. D.; Menningen, K. L. J. Appl. Phys. 1997, 82, 1900.
156. McCauley, T. G.; Gruen, D. M.; Krauss, A. R. Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 1646.
157. Klein-Douwel, R. J. H.; ter Meulen, J. J. J. Appl. Phys. 1998, 83, 4734.
158. Stolk, R. L.; ter Meulen, J. J. Diamond Relat. Mater. 1999, 8, 1251.
159. D'Evelyn, M. P.; Chu, C. J.; Hauge, R. H.; Margrave, J. L. J. Appl. Phys. 1992, 71, 1528.
160. Wu, J.-J.; Hong, F. C.-N. Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 185.
161. Rau, H.; Picht, F. J. Mater. Res. 1993, 8, 2250.
162. Ashfold, M. N. R.; May, P. W.; Petherbridge, J. R.; Rosser, K. N.; Smith, J. A.; Mankelevich, Y. A.; Suetin, N. V. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 3471.