甲醛对二氧化氮在颗粒物表面非均相反应的影响

• 作 者: 孙振宇 孔令东 陈建民
• 机 构: 复旦大学环境科学与工程系上海200000
• 出 处: 第20届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2014年学术年会
• 发表日期: 2014年11期
• 关键词: 非均相耦合反应 二氧化氮 甲醛

　　随着我国经济和城市化的迅速发展,城市大气复合污染日益严重,酸雨,灰霾和臭氧污染问题日益突出。作为大气中主要污染物之一的氮氧化物在大气气溶胶表面发生的非均相反应不仅会改变氮氧化物浓度,而且会改变气溶胶颗粒的表面性质,从而影响云凝结核的性能。在矿尘颗粒表面存在吸附水的情况下,NO2会极易转化成亚硝酸和硝酸,而亚硝酸光解是大气中·OH自由基的重要来源和光化学烟雾中的重要一环。因此,关于氮氧化物在矿尘颗粒表面的非均相反应的研究越来越引起各界的关注。有机醛类如甲醛、乙醛等在大气中广泛存在并在大气污染中扮演着重要角色,是光化学烟雾的主要成分。在大气中,这类污染物将不可避免地被大气气溶胶吸收或吸附,进而影响原有气溶胶的物理化学性质。目前虽已有醛类物质在无机气溶胶表面反应的研究报道,但还没有有机醛类对诸如大气NO2在大气气溶胶表面非均相反应影响研究的报道。本研究以甲醛为醛类代表物和以γ-Al2O3为模拟气溶胶颗粒,利用扩散漫反射傅立叶红外光谱(DRIFTS)模拟研究了甲醛对NO2非均相反应的影响,并结合其他仪器分析表面和气相产物,以揭示甲醛对NO2在大气气溶胶表面的非均相反应的影响、影响机制和反应动力学。实验结果表明,甲醛作为大气中较为重要的醛类物质,对γ-Al2O3模拟气溶胶的NO2参与的非均相反应具有明显的影响(见图1),表面甲醛的存在显著降低了表面硝酸盐的非均相形成,且甲醛被氧化,表明了醛类物质对NO2非均相转化的影响。本研究结果对于认识NO2在真实大气中的非均相转化过程以及含醛基物质对大气硝酸盐气溶胶形成的影响有重要意义。