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中科院安徽光學精密機械研究所在OH自由基與不飽和醇的大氣化學反應機理研究方面取得新進展

中科院安徽光學精密機械研究所在OH自由基與不飽和醇的大氣化學反應機理研究方面取得新進展

日期:2015年09月06日 來源:安徽省科技廳

 

近期,中科院安徽光學精密機械研究所張為俊研究員課題組在OH自由基與C6不飽和醇的大氣化學反應過程研究方面取得重要進展。相關研究工作于8月14日在線發表在美國化學學會(ACS)出版的Environmental Science & Technology(SCI一區)上。

  C6不飽和醇,以葉醇為代表,是大氣中一類非常重要的生物源揮發性有機化合物(BVOCs)。它們的大氣氧化反應可以導致臭氧和二次有機氣溶膠的生成,從而對大氣環境產生影響。近些年來,外界環境和氣候條件的變化,比如臭氧濃度升高、全球變暖等,進一步刺激這一類物質大量排放,使得這種影響變得越來越重要。與OH自由基的反應是不飽和化合物在大氣中的主要氧化反應,一般有兩個反應途徑:OH-雙鍵加成反應和奪氫反應。通常研究過程中因為奪氫反應所占比重很小,該反應途徑經常被忽略。文獻調研發現,C6不飽和醇與OH的大氣化學反應數據較少,已有的理論和實驗結果存在很大差別,造成以這些理論數據為基礎的模式模型結果存在更大的不確定性。對奪氫反應通道的忽略可能是導致這些偏差的重要原因。

研究組蓋艷波和林曉曉等人利用實驗和量子化學理論計算的方法研究了一系列C6不飽和醇與OH自由基的大氣化學反應,同時考慮了反應的加成反應通道和奪氫反應通道。結果表明,這些不飽和醇中的羥基基團的存在,可以使奪氫反應更容易發生,從而使奪氫通道所占的比重大大增加。通過對比加成和奪氫反應通道的反應速率,發現奪氫反應所占的比重都在20%以上,有的甚至大于50%,說明對于這一類不飽和醇與OH的反應,奪氫反應通道不能被忽略。這一研究結果對于大氣化學理論研究和模式模型的完善具有重要的指導意義。

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