溴代烷烃电子吸附离子迁移谱实验研究

• 作 者: 许贝贝
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 大气污染 卤代烷烃 电子吸附反应 离子迁移谱

卤代烷烃是一种非常常见的大气污染物，不仅破坏臭氧层，而且是造成温室效应的主要原因。所以近几年来，人们使用电子吸附反应的方法对卤代烷烃的监测和降解反应进行了很多的研究。另外，很多实际应用也需要溴代烷烃的电子吸附速率常数。本研究采用电晕放电离子迁移谱研究了溴代烷烃的电子吸附反应。　　1.在常温大气压下，在电子能量为0.35eV到0.65eV的范围内，使用氮气负电晕放电-电子吸附-离子迁移谱，测量了二溴甲烷、溴氯甲烷、三溴甲烷的电子吸附速率常数，得到电子吸附速率常数的大小关系为k（二溴甲烷）＞k（溴氯甲烷），k（二溴甲烷）＞k（三溴甲烷），并根据电子亲和势对二溴甲烷和溴氯甲烷的大小关系进行理论分析。另外，我们也首次对三溴甲烷的电子吸附过程进行了定性分析，发现样品蒸汽在迁移区通入迁移管时，溴离子会与三溴甲烷分子络合成团簇离子Br-(H2O)n(CHBr3)m。　　2.在常温下，氯离子和溴离子在离子迁移谱中是重叠的，无法分辨。为了分析溴氯甲烷的产物峰，我们在反应区加入掺杂剂。掺杂剂会选择性的团簇分析物形成团簇离子，改变迁移率。这些团簇离子有不同尺寸，所以有不同的迁移时间穿过迁移区，以此来区分迁移谱中重叠的分析物。使用丙酮作为掺杂剂时，我们无法区分溴氯甲烷的产物。我们选择乙酸、戊酸、和碘乙烷作为掺杂剂，乙酸、戊酸和碘乙烷的实验结果基本一致，即溴氯甲烷的电子吸附产物离子包含溴离子和氯离子，但是溴离子占主导地位，氯离子的产量非常小。　　通过以上实验，我们使用电晕放电离子迁移谱研究了几种溴代烷烃的电子吸附反应，比较了速率常数的大小，并且在常温下，引用掺杂剂，分析了溴氯甲烷的电子吸附产物。