NO 2 在黑碳表面的非均相反应及碳—硝酸内混合颗粒物的外场观测
发布时间：2024-11-01 22:53
含碳颗粒物对于环境,人体健康和气候变化有着至关重要的作用。含碳颗粒物的消光作用可导致能见度降低,灰霾天气频发,它的直接辐射强迫可引起区域性气候扰动。而NO2在黑碳颗粒物表面的非均相反应关系到NO2浓度和氮氧化物在气固相之间的分配,大气氧化性,人体健康,颗粒物自身性质的变化。因此,我们需要在了解NO2在黑碳表面非均相反应机理的前提下,去研究实际大气中NO2气体与黑碳颗粒物的相互变化关系及反应前后黑碳性质变化。同时,观测实际大气中碳-硝酸内混合颗粒物的特征变化及其与气象因素,污染气体的相互关系,能够为我们研究黑碳颗粒物在大气中的演变方式提供一定的科学依据。 本研究利用常压流动系统进行了NO2在黑碳表面非均相反应的研究,主要分析了相对湿度和大气老化对黑碳表面非均相反应的影响,并与其他研究小组的实验结果进行比较。结果表明,相对湿度能显著促进NO2在干黑碳表面的反应过程,水的存在能增加黑碳表面的反应活性,提高反应持续能力。在不同相对湿度条件下,HONO产量随着反应时间和NO2反应浓度的增加呈先增加后接近饱和的趋势,且相对湿度越高,HONO的初始增长速率越快。在不同有机物涂层条件下,黑碳表面HO...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 NO2在黑碳表面非均相反应的研究背景
1.2 NO2在黑碳表面的非均相反应机理
1.2.1 NO2在黑碳表面的反应机理
1.2.2 NO2在黑碳表面的氧化还原反应机理
1.3 NO2在黑碳表面的摄取系数
1.3.1 反应系统对摄取系数的影响
1.3.2 黑碳表面性质对摄取系数的影响
1.3.3 反应条件对摄取系数的影响
1.4 含碳颗粒物的特征研究
1.5 本论文的研究意义和研究内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
第二章 实验方法的建立
2.1 实验装置
2.1.1 常压流动反应系统
2.1.2 环形扩散管
2.1.3 离子色谱仪
2.1.4 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)
2.2 样品来源与表征
2.2.1 气体与试剂
2.2.2 样品表征
2.2.3 黑碳反应管的制备方法
2.2.4 碳酸钠吸收管的制备方法
2.3 质量保证和质量控制
2.3.1 离子成分分析
2.3.2 样品处理和分析
2.3.3 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪的校准
2.4 条件实验
2.4.1 NO2气体浓度的标定
2.4.2 黑碳的定量
2.4.3 吸附试剂的选择
2.4.4 超声对反应后黑碳溶液中NO2
-离子浓度的影响
2.4.5 不同流量的NO2气体对HONO吸附效率的影响
2.5 本章小结
第三章 NO2在黑碳表面的非均相反应
3.1 NO2在干黑碳表面的非均相反应
3.1.1 相对湿度对干黑碳表面非均相反应的影响
3.1.2 水汽条件下,非均相反应过程随反应时间的变化趋势
3.1.3 水汽条件下,非均相反应过程随NO2浓度的变化趋势
3.2 NO2在未干燥黑碳表面的非均相反应过程
3.2.1 NO2在未干燥黑碳表面的反应过程
3.2.2 相对湿度对未干燥黑碳表面非均相反应的影响
3.3 NO2在湿黑碳表面的非均相反应
3.4 反应摄取系数
3.5 NO2在涂层黑碳表面的非均相反应
3.6 本章小结
第四章 碳-硝酸内混合颗粒物的变化特征
4.1 碳-硝酸内混合颗粒物的日变化特征
4.2 碳-硝酸内混合颗粒物与气象因子之间的相互关系
4.3 碳-硝酸内混合颗粒物与污染气体的相互关系
4.4 碳-硝酸内混合颗粒物的来源分析
4.4.1 示踪离子分类方法
4.4.2 南京北郊碳-硝酸内混合颗粒物的来源分析
4.4.3 不同来源碳-硝酸内混合颗粒物工作日与非工作日的特征比较
4.5 持续污染事件分析
4.5.1 持续污染过程中颗粒物与气象因子的相互关系
4.5.2 持续污染过程中污染气体的相互关系
4.5.3 持续污染过程中五类颗粒物的日平均变化特征
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简介
致谢
本文编号：4008622
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 NO2在黑碳表面非均相反应的研究背景
1.2 NO2在黑碳表面的非均相反应机理
1.2.1 NO2在黑碳表面的反应机理
1.2.2 NO2在黑碳表面的氧化还原反应机理
1.3 NO2在黑碳表面的摄取系数
1.3.1 反应系统对摄取系数的影响
1.3.2 黑碳表面性质对摄取系数的影响
1.3.3 反应条件对摄取系数的影响
1.4 含碳颗粒物的特征研究
1.5 本论文的研究意义和研究内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
第二章 实验方法的建立
2.1 实验装置
2.1.1 常压流动反应系统
2.1.2 环形扩散管
2.1.3 离子色谱仪
2.1.4 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)
2.2 样品来源与表征
2.2.1 气体与试剂
2.2.2 样品表征
2.2.3 黑碳反应管的制备方法
2.2.4 碳酸钠吸收管的制备方法
2.3 质量保证和质量控制
2.3.1 离子成分分析
2.3.2 样品处理和分析
2.3.3 单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪的校准
2.4 条件实验
2.4.1 NO2气体浓度的标定
2.4.2 黑碳的定量
2.4.3 吸附试剂的选择
2.4.4 超声对反应后黑碳溶液中NO2
-离子浓度的影响
2.4.5 不同流量的NO2气体对HONO吸附效率的影响
2.5 本章小结
第三章 NO2在黑碳表面的非均相反应
3.1 NO2在干黑碳表面的非均相反应
3.1.1 相对湿度对干黑碳表面非均相反应的影响
3.1.2 水汽条件下,非均相反应过程随反应时间的变化趋势
3.1.3 水汽条件下,非均相反应过程随NO2浓度的变化趋势
3.2 NO2在未干燥黑碳表面的非均相反应过程
3.2.1 NO2在未干燥黑碳表面的反应过程
3.2.2 相对湿度对未干燥黑碳表面非均相反应的影响
3.3 NO2在湿黑碳表面的非均相反应
3.4 反应摄取系数
3.5 NO2在涂层黑碳表面的非均相反应
3.6 本章小结
第四章 碳-硝酸内混合颗粒物的变化特征
4.1 碳-硝酸内混合颗粒物的日变化特征
4.2 碳-硝酸内混合颗粒物与气象因子之间的相互关系
4.3 碳-硝酸内混合颗粒物与污染气体的相互关系
4.4 碳-硝酸内混合颗粒物的来源分析
4.4.1 示踪离子分类方法
4.4.2 南京北郊碳-硝酸内混合颗粒物的来源分析
4.4.3 不同来源碳-硝酸内混合颗粒物工作日与非工作日的特征比较
4.5 持续污染事件分析
4.5.1 持续污染过程中颗粒物与气象因子的相互关系
4.5.2 持续污染过程中污染气体的相互关系
4.5.3 持续污染过程中五类颗粒物的日平均变化特征
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简介
致谢
本文编号：4008622
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