大氣中NO2與苯、氯苯在典型礦質(zhì)顆粒表面的光化學(xué)反應(yīng).pdf

1、利用傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)和高效液相色譜儀(HPLC)為分析手段，研究了在UV-308 nm紫外光光照下和無光照下苯、氯苯及與NO2在氣相及典型礦物顆粒物表面(α-Fe2O3、α-l2O3及SiO2)表面的光化學(xué)反應(yīng)。同時探討了不同因素（時間、初始濃度、溫度、相對濕度、紫外光波長、顆粒物粒徑）對其光化學(xué)反應(yīng)的影響，且推測了光化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理，并將實(shí)驗室結(jié)果與真實(shí)的大氣環(huán)境條件相結(jié)合，應(yīng)用大氣環(huán)境下云中的氧化模型進(jìn)行簡單的模擬。在

2、真實(shí)大氣環(huán)境中隨著液態(tài)水濃度的增加，NO2與苯、氯苯在顆粒物表面光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生對硝基苯酚(p-NP)的速率明顯大于氣相反應(yīng)，與實(shí)驗結(jié)果相一致。得出的主要結(jié)論如下:氣相苯及氯苯在無光照及308 nm光照下不能直接發(fā)生光解。在溫度25℃，RH=0％，通入300 Pa的NO2，分別通入400 Pa的苯及氯苯，308nm光照條件下，NO2與苯及氯苯在氣相和α-Fe2O3、α-Al2O3及SiO2表面的氣相產(chǎn)物均是NO氣體。隨著光照時間的增長，產(chǎn)

3、生的NO濃度均呈增長趨勢。光照100m in時，NO2與苯在氣相和α-Fe2O3、α-Al2O3及SiO2表面產(chǎn)生的NO濃度分別為1.47×1015molecule/cm3,2.19×1015 molecule/cm3,2.14×1015 molecule/cm3和1.80×1015molecule/cn3。NO2與氯苯在氣相和α-Fe2O3、α-Al2O3及SiO2表面產(chǎn)生的NO濃度分別為1.35×1015 molecule/cm3，

4、2.16×1015 molecule/cm3，2.09×1015 molecule/cm3和1.76×1015 molecule/cm3。產(chǎn)生的NO濃度依次為α-Fe2O3＞α-Al2O3＞SiO2＞氣相。
　　在溫度25℃，通入300 Pa的NO2，分別通入400 Pa的苯及氯苯，308nm光照條件下反應(yīng)40 min，反應(yīng)中產(chǎn)生了NO、HONO和p-NP，且NO、HONO和p-NP濃度隨濕度增大而增大，α-Fe2O3＞α-Al2

5、O3＞SiO2＞氣相。當(dāng)RH=70％時，308 nm光照40 min時NO2與苯在α-Fe2O3、α-Al2O3及SiO2表面產(chǎn)生的HONO濃度分別約為氣相的2.99、2.26和2.01倍。三種顆粒物表面產(chǎn)生的p-NP濃度分別約為氣相的3.59、3.02和1.92倍;308nm光照40 min時NO2與氯苯在α-Fe2O3、α-Al2O3及SiO2表面產(chǎn)生的HONO濃度分別約為氣相的3.00、2.23和2.01倍，三種顆粒物表面產(chǎn)生的p

6、-NP濃度分別為3.00×1013 molecule/cm3、2.41×1013 molecule/cm3和1.57×1013molecule/cm3，分別約為氣相的3.51、2.82和1.84倍。
　　利用大氣環(huán)境下云中的氧化模型模擬表明，在真實(shí)大氣環(huán)境中隨著液態(tài)水濃度的增加，NO2與苯、氯苯在顆粒物表面反應(yīng)產(chǎn)生p-NP的速率明顯大于氣相反應(yīng)。當(dāng)液態(tài)水濃度為1.0 g/m3，NO2與苯在α-Fe2O3、α-Al2O3及SiO2表