苯乙烯与柠檬烯臭氧化反应生成二次有机气溶胶的机理研究
发布时间：2021-02-19 02:23
二次有机气溶胶（Secondary Organic Aerosol,SOA）是由人为源和生物源排放的挥发性有机物（Volatile Organic Compound,VOC）经大气氧化形成,是大气细粒子的重要组分。对于SOA的来源和形成机制仍存在着很大的不确定性,使得理解其对全球气候和当地空气质量的影响仍存在很大困难。烟雾箱已成为研究特定VOC在受控环境中生成SOA潜势和SOA形成化学机制的有力工具。然而,要深入理解所涉及的化学反应机制还需要从微观上研究单个反应的化学动力学,和从宏观上评估所认知的机制与真实大气反应的一致性。本论文在烟雾箱实验的基础上,使用量子化学计算探索了新的未知机制;并通过将数值模拟与烟雾箱实验结合,评估新机制和已知机制下烟雾箱实验的数据结果,获得对烟雾箱实验新的认知。VOC中的小分子几乎不会生成SOA,对SOA生成贡献较大的主要为碳数≥6的大分子VOC。苯乙烯（C8H8）和柠檬烯（C10H16）分别为人为源和生物源排放的重要VOC,且其C=C键易被氧化剂氧化导致快速的降解。基于以上背景,本论文主要开展了以下的研究工作:1.自行设计和搭建了一套6m3 × 2 FEP...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１典型ＢＶＯＣ的化学结构??
?罗勒烯?Ｐ－石竹稀?ＣＸ－合金欢稀??图１．１典型ＢＶＯＣ的化学结构??ＶＯＣ通过各种氧化化学反应从大气中去除。这些ＶＯＣ的化学寿命很大程度??上取决于它们的反应活性。大多数ＶＯＣ的反应性源于它们含有一个或多个双键，??使得它们易被〇３、ＯＨ自由基、Ｎ〇３自由基等氧化剂所氧化这些反应会生成??低挥发性产物，随后凝聚形成ＳＯＡ，并且还可能促进氧化剂（〇３和０Ｈ自由基）??在大气中的再生［１９，２（）］。由于高排放量和高反应活性，烯烃类物质在所有ＶＯＣ的??氧化过程中占据着重要作用，下面对烯烃类的氧化过程进行简单介绍。??１．２．１烯烃与０３的反应??〇３在整个大气中广泛存在。虽然平流层〇３使我们免受紫外线辐射，但对流??层的〇３却会对植物和人类健康产生不利影响。对流层〇３是由ＮＯｘ与ＶＯＣ、甲??烷或ＣＯ之间的光化学反应产生的％。在农村地区，０３浓度通常在２０到８０ｐｐｂｖ??之间，而在城市地区，〇３浓度在４０到１２０ｐｐｂｖ之间，最高峰通常发生在光照较??强的日期和时段［２２］。??烯烃与〇３的反应如图１．２所示。简而言之
与流动管和其它小型动力学装置相比，烟雾箱的尺寸更大，因而可使反应??在更大的时间尺度进行，及配置更多的测量仪器等优点。??图１．３显示了目前欧洲最大的烟雾箱系统之一?ＥＵＰＨＯＲＥ?（Ｅｕｒｏｐｅａｎ??Ｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｏｒ）。ＥＵＰＨＯＲＥ及其它类似大型烟雾箱系统的一个明显优势是可以使??用大量的分析检测仪器，这些仪器不仅能对稳定分子进行原位测量，也能对寿命??较短的自由基（如ＯＨ和Ｈ〇２）进行原位测量。在图１．３所示ＥＵＰＨＯＲＥ烟雾箱??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Role of ammonia in forming secondary aerosols from gasoline vehicle exhaust[J]. Tengyu Liu,Xinming Wang,Wei Deng,Yanli Zhang,Biwu Chu,Xiang Ding,Qihou Hu,Hong He,Jiming Hao. Science China（Chemistry）. 2015(09)
[2]用于研究大气氧化过程和机制的双反应器烟雾箱的评估和应用（英文）[J]. 王炜罡,李坤,周力,葛茂发,侯思齐,佟胜睿,牟玉静,贾龙. 物理化学学报. 2015(07)
本文编号：3040459
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１典型ＢＶＯＣ的化学结构??
?罗勒烯?Ｐ－石竹稀?ＣＸ－合金欢稀??图１．１典型ＢＶＯＣ的化学结构??ＶＯＣ通过各种氧化化学反应从大气中去除。这些ＶＯＣ的化学寿命很大程度??上取决于它们的反应活性。大多数ＶＯＣ的反应性源于它们含有一个或多个双键，??使得它们易被〇３、ＯＨ自由基、Ｎ〇３自由基等氧化剂所氧化这些反应会生成??低挥发性产物，随后凝聚形成ＳＯＡ，并且还可能促进氧化剂（〇３和０Ｈ自由基）??在大气中的再生［１９，２（）］。由于高排放量和高反应活性，烯烃类物质在所有ＶＯＣ的??氧化过程中占据着重要作用，下面对烯烃类的氧化过程进行简单介绍。??１．２．１烯烃与０３的反应??〇３在整个大气中广泛存在。虽然平流层〇３使我们免受紫外线辐射，但对流??层的〇３却会对植物和人类健康产生不利影响。对流层〇３是由ＮＯｘ与ＶＯＣ、甲??烷或ＣＯ之间的光化学反应产生的％。在农村地区，０３浓度通常在２０到８０ｐｐｂｖ??之间，而在城市地区，〇３浓度在４０到１２０ｐｐｂｖ之间，最高峰通常发生在光照较??强的日期和时段［２２］。??烯烃与〇３的反应如图１．２所示。简而言之
与流动管和其它小型动力学装置相比，烟雾箱的尺寸更大，因而可使反应??在更大的时间尺度进行，及配置更多的测量仪器等优点。??图１．３显示了目前欧洲最大的烟雾箱系统之一?ＥＵＰＨＯＲＥ?（Ｅｕｒｏｐｅａｎ??Ｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｏｒ）。ＥＵＰＨＯＲＥ及其它类似大型烟雾箱系统的一个明显优势是可以使??用大量的分析检测仪器，这些仪器不仅能对稳定分子进行原位测量，也能对寿命??较短的自由基（如ＯＨ和Ｈ〇２）进行原位测量。在图１．３所示ＥＵＰＨＯＲＥ烟雾箱??６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Role of ammonia in forming secondary aerosols from gasoline vehicle exhaust[J]. Tengyu Liu,Xinming Wang,Wei Deng,Yanli Zhang,Biwu Chu,Xiang Ding,Qihou Hu,Hong He,Jiming Hao. Science China（Chemistry）. 2015(09)
[2]用于研究大气氧化过程和机制的双反应器烟雾箱的评估和应用（英文）[J]. 王炜罡,李坤,周力,葛茂发,侯思齐,佟胜睿,牟玉静,贾龙. 物理化学学报. 2015(07)
本文编号：3040459
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3040459.html
教材专著
