OH自由基启动异戊二烯光氧化反应时间演化特性的研究?

利用烟雾箱反应装置,开展了OH自由基启动的异戊二烯光氧化生成二次有机气溶胶（SOA）反应的研究。用质子转移质谱仪（PTR-MS）监测反应物异戊二烯浓度、气相产物异丁烯醛和甲基乙烯酮（m/z=70）浓度随反应时间的变化;用扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS）监测二次有机气溶胶产生和生长过程;用同步辐射光电离质谱仪（SRPIMS）检测不同反应时刻的光氧化气相产物的质谱。实验数据显示随着反应时间的增长,异戊二烯浓度逐渐减少,主要气相产物的浓度逐渐增加,SOA逐渐产生和增长;当异戊二烯快要消耗完时,SOA仍然继续增长。它表明由于有机气溶胶粒子的产生,主要的气相产物表面上发生的后续反应或者非均相反应产物对SOA的生长具有促进作用。     

光照对柠檬烯臭氧氧化产生二次有机气溶胶的影响

作为一种重要的生物源挥发性有机物,柠檬烯的臭氧氧化是大气环境中二次有机气溶胶(SOA)的重要来源之一.基于实验室烟雾箱模拟系统,研究了紫外光照对柠檬烯臭氧氧化形成SOA的影响.实验分别对无光照(即“暗反应”)和有光照条件下反应前体物的消耗、SOA的质量浓度以及SOA的粒径分布随时间的变化等进行了实时探测,并结合气粒分配模型对产率进行了分析.研究结果表明在相应的实验条件下,紫外光照会导致SOA产率下降10％～16％,而气相氧化阶段相关中间产物或者最终产物的光化学反应可能是导致产率下降的重要原因之一.     

离子诱导气溶胶成核过程的研究

离子诱导成核是大气气溶胶形成的重要路径之一。大气中团簇离子的形成,主要由宇宙射线电离空气产生的初级离子与H2O、H2SO4、HNO3、NH3、有机物等物质发生的离子-分子反应而产生。成核是团簇离子生长和蒸发相互竞争的一个过程,团簇离子生长到临界核尺寸时,便可自发生长。研究表明临界核大小约1.6 nm,对应的粒子的质量数在5000 amu以上。离子诱导生成的气溶胶粒子对气候的影响以及离子诱导成核在大气成核事件中是否占主要作用还存在很大争议,这需要进行进一步的外场观察、理论模拟、实验室研究来充分弄清离子诱导成核机理。     

奥运期间北京城区的开放式NH3激光在线监测

NH3是大气成分中最丰富的碱性痕量气体,对中和大气酸性成分以及气溶胶的形成起重要作用.使用基于可调谐半导体激光吸收光谱和开放长光程技术的NH3在线监测系统对北京奥运期间鸟巢附近城区进行了NH3浓度的连续监测.监测结果表明NH<,3>浓度具有明显的日变化周期,基本规律是白天浓度降低,夜晚浓度升高到峰值;NH3的日峰值浓度从北京奥运开始有所下降.研究表明北京城区机动车限行对减小NH3浓度和抑制气溶胶的形成起到了积极作用.     

SOA质量与测评为SOA应用保驾护航

SOA质量与测评工作组主要负责SOA相关产品及服务质量的测试与评价标准制定,具体涵盖服务质量测评、SOA产品评价测评过程、方法、指标及相关要求等。伴随着SOA的广泛应用,如何测试及评价SOA相关产品或应用也成为重要关注点。目前,质量与测评工作组的工作重点主要是《信息技术SOA服务质量测评规范》和《信息技术SOA产品标准符合性测试方法》两项国家标准的编制,其在研情况见表1。《信息技术SOA服务质量测评规范》提出了     

NTP发生器生成活性物质及发射光谱研究

对自行设计的NTP发生器进行了性能试验,研究了电学参量、气源对活性物质生成及发射光谱的影响。结果表明,活性物质主要为O3和NO2,且观测到明显的N2第二正带系谱峰。随着放电电压峰峰值或放电频率的升高,能量密度增大,O3和NO2浓度先增加后减小,N2第二正带系谱峰显著,光谱强度随之增大。随着气体流量增大,能量密度减小,O3和NO2浓度及光谱强度均呈先增后减的趋势。随着气源中O2含量增加,O3和NO2浓度增大,当O2含量为80%时,O3和NO2浓度均超过20000 ppm;光谱强度则逐渐减弱。     

环境因素影响二次有机气溶胶生成的研究进展

二次有机气溶胶 (SOA) 是大气颗粒物的重要组成部分, 对能见度、气候变化和人体健康有着重要的影响, 因 此备受广泛关注。近年来我国空气质量虽得到明显改善, 但复合污染现象仍然十分严峻。为更好地评估 SOA 对大气 复合污染的影响, 获得准确的参数化数据, 为区域污染防控提供科学依据, 需要对 SOA 进行更深入的研究。鉴于此, 总 结了近年来有关环境因素对 SOA 生成影响的研究, 指出多重环境因素的复合作用对 SOA 的生成具有重要的影响。并 结合目前研究现状, 对未来研究前景进行了展望。     

SOA质量与测评为SOA应用保驾护航

SOA质量与测评工作组主要负责SOA相关产品及服务质量的测试与评价标准制定,具体涵盖服务质量测评、SOA产品评价测评过程、方法、指标及相关要求等. 伴随着SOA的广泛应用,如何测试及评价SOA相关产品或应用也成为重要关注点.目前,质量与测评工作组的工作重点主要是《信息技术SOA服务质量测评规范》和《信息技术SOA产品标准符合性测试方法》两项国家标准的编制,其在研情况见表1.     

形成材料对铝氧化膜的影响

提出了铝箔形成的阳极反应是在铝基体和氧化膜界面上生成γ′-Al_2O_3等,在氧化膜和形成液界面上生成含溶质产物的环状铝酸三水合物的反应。探计采用羧酸-磷酸-氨水系统形成液提高化成箔质量的原因,并指出己二酸、辛二酸和邻苯二甲酸是羧酸中较适宜用于形成液的材料。     

重庆市棕碳气溶胶吸光特性及其影响因素研究

于 2015 年 12 月–2017 年 7 月在重庆城区和远郊站点采集气溶胶样品, 系统研究了该地区气溶胶中棕色碳 (BrC) 吸光特性的时空分布和影响因素, 并评估了 BrC 的辐射吸收贡献。研究结果表明, 该地区冬季 BrC 在 405 nm 的吸光系数 b405,BrC、吸光贡献和单位质量吸光效率均值分别为 (13.0±9.0) Mm−1、 (24.5±6.1)% 和 (0.9±0.2) m2·g−1, 分别是夏季的 11.3、 2.9 和 3.4 倍。城区站点 (YB) 夏、冬季 b405,BrC 值分别为远郊站点 (JY) 的 2.8 和 1.8 倍, 但冬季 城区站点气溶胶吸光指数 E 值和 BrC 在 405 nm 的吸光贡献 [(1.2±0.1) 和 (16.7±5.9)%] 低于远郊站点 [(1.6±0.2) 和 (32.3±6.3)%]。 b405,BrC 与污染源示踪组分的相关性分析表明, 夏季 BrC 吸光特性主要受二次有机气溶胶 SOA 生成的 影响, 而冬季的主要影响来源于生物质燃烧、燃煤和 SOA 生成。与夏季不同 (p > 0.1), 冬季 b405,BrC 与 NH4+、 E 与 NO3− 和 NH4+ 质量分数均显著相关 (p < 0.001)。冬季 E 与 φ 的拟合关系与生物质燃烧模拟结果相似, 表明生物质燃 烧是影响冬季 BrC 吸光特性的主要一次源, 而二次源主要是有机物与 NO3−、 NH4+ 发生的老化过程。重庆冬季 BrC 在 405∼980 nm 和 405∼445 nm 的辐射吸收贡献分别为 (29.1±5.8)%、 (60.8±13.7)%, 约为夏季的 2.9 和 3.2 倍, 表明冬 季 BrC 的辐射吸收贡献显著, 尤其是在短波段范围。     

利用傅里叶变换红外光谱测量甲苯光氧化产物

甲苯是大气中主要的挥发性有机污染物 和二次有机气溶胶的前体物。采用自制的烟雾腔模拟装置 研究了无氨和有氨时由羟基启动的甲苯光氧化过程,利用傅里 叶变换衰减全反射红外光谱测量了甲苯光氧化产物的分子官能 团,并对其化学组分进行了定性分析。实验结果表明,两种情况下 的甲苯光氧化产物中都含有苯 环、O-H、C=O和C-O等官能团,并 含有较高浓度的甲基酚、醛、酮和羧酸等有机物。而有氨 时的甲苯光氧化产物中还含有C=N、C-N和N-H等官能团,它们 对应于咪唑类含氮有机物的化学键特性。该结果为研究甲苯光氧化 反应机理提供了新的实验依据。     

苯乙烯-臭氧反应产生的二次有机气溶胶的吸湿性研究

基于自主搭建的加湿串联差分迁移率分析仪(hygroscopic tandem differential mobility analyzer,H-TDMA)和实验室烟雾箱模拟系统,分别对有无种子气溶胶(硫酸铵)存在的条件下,苯乙烯臭氧氧化反应体系产生的二次有机气溶胶(secondary organic aerosol,SOA)的吸湿性进行了研究.通过对反应产生的不同粒径的SOA粒子(70nm,85nm,100nm)的吸湿性测量,发现无论有无种子气溶胶的存在,产生的SOA粒子的吸湿生长因子(growthfactor,GF)(相对湿度为85％)都随着反应时间的继续而逐渐增大;并且在有硫酸铵种子气溶胶存在的条件下产生的SOA的吸湿性比无种子气溶胶情况下产生的粒子的吸湿性更强,但比纯的硫酸铵无机气溶胶的吸湿性要小.分析表明随着氧化反应的进行,更多的吸湿性较大的高极性氧化产物分配到SOA粒子中,导致这些粒子的GF由反应初始阶段的＜1逐渐增大到＞1;而在有种子气溶胶存在的条件下产生的SOA粒子,由于受硫酸铵种子气溶胶较强吸湿性的影响,比没有种子气溶胶时产生的纯SOA相对要强,但这种影响受限于外层包裹的有机组分的较低的吸湿性(相对于硫酸铵),因此远小于纯硫酸铵气溶胶的吸湿生长因子.而不同粒径的SOA粒子的吸湿性生长因子随时间的演化关系所表现出来的一致性,也表明了在本实验条件下,产生的SOA气溶胶粒子的化学组成不依赖于粒子的粒径.     

羟基启动苯液相光氧化产物的傅里叶变换红外光谱研究

苯是大气中常见的挥发性有机化合物,它能溶于大气水滴、云雾等水相中,与水相中的过氧化氢在太阳光的照射下会发生液相光氧化反应。利用自制的液相反应装置研究了羟基启动苯液相光氧化反应,利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪测量了液相反应产物的分子官能团,定性分析了产物的化学组分。实验结果表明,在没有过氧化氢存在时,在光照3 h后,苯溶液的红外谱图中含有苯环C-H和C=C双键伸缩振动吸收峰官能团,溶液中仅存在苯有机物,没有新产物产生。苯和过氧化氢的混合溶液在紫外光照3 h后,反应产物溶液的红外谱图除了含有苯环C-H和C=C双键伸缩振动吸收峰外,还含有O-H和C-O-C键的伸缩振动吸收峰,表明羟基启动苯液相光氧化反应形成了酚类化合物和芳香醚产物。这为研究苯液相光氧化机理提供了实验依据。     

芳香化合物生成二次有机气溶胶的 光学性质研究进展

芳香化合物是二次有机气溶胶 (SOA) 的一类重要前体物, 其在大气中的氧化可以生成具有光吸收特性的棕色 碳。因此, 理解芳香化合物所生成 SOA 的光散射、光吸收、反照率等光学性质对于定量研究其对空气质量、能见度 和气候变化的影响具有重要意义。系统总结了实验室研究中单环芳香烃、含氧芳香化合物、多环芳香烃三类典型芳 香化合物所生成 SOA 的光学性质, 分析对比了文献关于光散射和光吸收参数的异同, 归纳了多种环境因素对 SOA 光 学性质的影响, 并展望了该方向未来的重点研究领域。