安徽光機所在OH自由基與不飽和醇的大氣化學(xué)反應(yīng)機理研究方面取得新進展
近期,中科院安徽光學(xué)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(xué)反應(yīng)過程研究方面取得重要進展。相關(guān)研究工作于8月14日在線發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會(ACS)出版的Environmental Science & Technology(SCI一區(qū))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(fā)性有機化合物(BVOCs)。它們的大氣氧化反應(yīng)可以導(dǎo)致臭氧和二次有機氣溶膠的生成,從而對大氣環(huán)境產(chǎn)生影響。近些年來,外界環(huán)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(zhì)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(yīng)是不飽和化合物在大氣中的主要氧化反應(yīng),一般有兩個反應(yīng)途徑:OH-雙鍵加成反應(yīng)和奪氫反應(yīng)。通常研究過程中因為奪氫反應(yīng)所占比重很小,該反應(yīng)途徑經(jīng)常被忽略。文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn),C6不飽和醇與OH的大氣化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)較少,已有的理論和實驗結(jié)果存在很大差別,造成以這些理論數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的模式模型結(jié)果存在更大的不確定性。對奪氫反應(yīng)通道的忽略可能是導(dǎo)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(xué)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(xué)反應(yīng),同時考慮了反應(yīng)的加成反應(yīng)通道和奪氫反應(yīng)通道。結(jié)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(yīng)更容易發(fā)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(yīng)通道的反應(yīng)速率,發(fā)現(xiàn)奪氫反應(yīng)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(yīng),奪氫反應(yīng)通道不能被忽略。這一研究結(jié)果對于大氣化學(xué)理論研究和模式模型的完善具有重要的指導(dǎo)意義。 |