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氯化鈣種子氣溶膠對甲苯二次有機氣溶膠與氨形成含氮有機物的影響
關鍵詞：氨 甲苯 種子氣溶膠 氯化鈣 含氮有機物
摘要：苯系物光氧化反應形成的二次有機氣溶膠(SOA)是大氣細粒子的重要組成部分.SOA羧酸和二元醛組分能與氨反應形成有機酸銨和咪唑類含氮有機物,它們能夠吸收205 nm和270 nm的紫外輻射,是棕色碳的主要組分.氯化鈣等無機種子氣溶膠具有較大的比表面積,可為氣相羰基化合物和氨提供凝結與反應載體,從而影響含氮有機物的形成.基于此,本文利用煙霧腔研究氯化鈣種子氣溶膠存在時甲苯SOA與氨的反應,采用紫外-可見分光光度計測量產物溶液在205 nm和270 nm處的吸光度,并定性研究不同濃度、濕度和酸度的氯化鈣種子氣溶膠對含氮有機物形成的影響.結果表明:氯化鈣種子氣溶膠能夠促進甲苯SOA含氮有機物的形成;含氮有機物的生成濃度隨著氯化鈣種子氣溶膠濃度和pH值的增加而逐漸增大.但當氯化鈣種子氣溶膠為堿性時,OH~-會與凝結的有機酸發生酸堿中和反應并抑制二元醛化合物水合形成四醇產物,從而不利于含氮有機物的生成;水分子的增加占據了氯化鈣種子氣溶膠表面的吸附活性位點,氨被吸附和凝結的量減少,從而導致含氮有機物的生成濃度隨著相對濕度的增大而降低.本研究可為人為源SOA棕色碳的形成機制和化學組成研究提供實驗依據.
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