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本研究论文对使用的烟雾箱进行了必要的表征,并在该烟雾箱内对丙烯、异戊二烯及1-戊烯的光化学臭氧活性进行了研究,重点研究了相对湿度(RH)及反应前体物初始浓度比值对这些物种的光化学活性的影响,并将实验数据与MCMv3-1中烯烃子机理模拟得到的结果进行了对比分析。
在对烟雾箱进行表征时得到:①臭氧的壁损失随RH增加而增大；②NO2的壁损失随RH增加而减小,但变化不大:③HONO表观生成速率常数kNO2→HONO随RH增加而减小,与RH呈良好的负线性关系,即kNO2→HONO(10-3min-1)=-0.0255RH+2.64。
在丙烯-NOx的光化学反应体系中,臭氧最大值(O3max)、丙烯的臭氧生成活性最大值(IRmax)、CO及反应掉的C3H6浓度均随RH的增加而减少。丙烯与NOx的初始浓度比值([C3H6]0/[NOx]o)对反应生成O3max的影响出现两种情况:当初始浓度比值为1.0、2.0、2.5和3.4时,O3max随着该比值的增加而有大幅度增加；而当该比值分别为:3.7、6.0和7.4时,O3max随比值的增加而有小幅度的下降。与烟雾箱实验数据相比,MCM模拟结果在高湿时偏差较大。
异戊二烯及1-戊烯与NOx光化学反应中,反应生成的O3max与RH之间均呈现出显著的线性负相关关系,反应产物CO和HCHO及反应掉的异戊二烯和1-戊烯浓度也随着RH的增加而减少。反应物初始浓度比值对光化学反应影响系列实验中,异戊二烯与NOx的光化学反应中O3max线性地随比值的增加而增加,但IRmax则随着比值的增加而减少,其他产物如CO、HCHO及反应掉的异戊二烯浓度则随着比值的增加呈现出上升趋势。1-戊烯与NOx的光化学反应中,当1-戊烯与NO,的初始浓度比值从1.8增加到5.7时,O3max随比值的增加有较大幅度的增加,而当比值大于5.7时,O3max随比值增加变化幅度很小。1-戊烯的IRmax值与1-戊烯与NOx的初始浓度比值间存在显著的线性负相关关系。异戊二烯及1-戊烯光化学反应的实验数据与MCM模拟结果对比表明,O3max相差较小,但其出现时间模拟结果均早于实验结果,并且随着RH的增加O3max的实验值与模拟值偏差变大。异戊二烯-NOx光化学反应中,NO2及反应产物CO和HCHO模拟值与实验值相差不大。1-戊烯-NOx光化学反应中,在反应进行到60min后,NO2的实验值与模拟值之间出现较大的差异,HCHO浓度随RH变化的模拟数据与实验数据的变化规律相差不大,1-戊烯的臭氧生成等值线模拟结果与实验结果也有所偏差。