典型生物質(zhì)燃燒標(biāo)識(shí)物及生物質(zhì)排放的VOCs在大氣中的降解機(jī)理及動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、生物質(zhì)是指通過(guò)光合作用而形成的各種有機(jī)體，包括所有的動(dòng)植物和微生物。而所謂生物質(zhì)能，就是太陽(yáng)能以化學(xué)能的形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。目前很多國(guó)家都在積極研究和開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能，通常包括木材、水生植物、森林廢棄物、油料植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物、動(dòng)物糞便等。地球上的生物質(zhì)能資源較為豐富，而且是一種無(wú)害的能源。但是，在關(guān)注生物質(zhì)能帶來(lái)便利的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)關(guān)注生物質(zhì)本身排放的VOCs和生物質(zhì)燃燒排放的有機(jī)物對(duì)環(huán)境的影響

2、。
　　 本文以左旋葡聚糖和脫氫樅酸作為生物質(zhì)燃燒釋放的典型的分子示蹤物和生物質(zhì)排放的單萜烯（羅勒烯、月桂烯和芳樟醇）為代表物進(jìn)行研究，采用高水平量子化學(xué)理論密度泛函方法(DFT)，在MPWB1K/6-311+G(3df,2p)//MPWB1K/6-31+G(d，p)水平上對(duì)左旋葡聚糖、脫氫樅酸、單萜烯在大氣中的氧化降解機(jī)理做出了系統(tǒng)的研究與分析，并且使用RRKM-TST理論計(jì)算了相關(guān)的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。得到了一些有價(jià)值的研究成果:<

3、br>　　 1.左旋葡聚糖的大氣氧化降解機(jī)理及動(dòng)力學(xué)性質(zhì)
　　 OH自由基氫抽提反應(yīng)是左旋葡聚糖大氣降解的主要途徑。本文采取高精度的量子化學(xué)方法研究了左旋葡聚糖與OH自由基可能進(jìn)行的重要反應(yīng)，并對(duì)形成的主要活性中間體在O2/NO/H2O存在條件下進(jìn)行的大氣反應(yīng)作了研究。研究表明OH自由基抽提烷基上H的反應(yīng)是主要的引發(fā)反應(yīng)，其最終降解產(chǎn)物對(duì)大氣酸度和SOA形成均有貢獻(xiàn)。并且在298 K時(shí)，左旋葡聚糖與OH自由基的反應(yīng)速率常數(shù)為2

4、.21×10-13 cm3 molecule-1 s-1，計(jì)算得到其大氣壽命為26天。
　　 2.脫氫樅酸的大氣氧化降解機(jī)理及動(dòng)力學(xué)性質(zhì)
　　 研究了OH自由基和O3分別引發(fā)的脫氫樅酸的大氣氧化降解機(jī)理。對(duì)于OH自由基引發(fā)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，OH自由基的加成反應(yīng)和抽提反應(yīng)都發(fā)揮著重要作用，并且RRKM計(jì)算結(jié)果表明:在298K時(shí)，OH自由基加成反應(yīng)速率常數(shù)為2.00×10-12cm3 molecule-1 s-1，而H抽提反應(yīng)速率常

5、數(shù)為6.89×10-12 cm3 molecule-1 s-1，總包反應(yīng)速率常數(shù)為8.9×10-12 cm3 molecule-1 s-1。由于對(duì)流層中高的O3濃度，O3引發(fā)的加成反應(yīng)同樣也不能忽視，其反應(yīng)速率常數(shù)為2.29×10-20 cm3 molecule-1 s-1。
　　 3.單萜烯的氧化降解機(jī)理和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)
　　 分別研究了羅勒烯、月桂烯、芳樟醇與O3的反應(yīng)機(jī)理，討論了O3分別加成到各個(gè)雙鍵上的加成反應(yīng)，以及