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中科院安徽光学精密机械研究所在OH自由基与不饱和醇的大气化学反应机理研究方面取得新进展

中科院安徽光学精密机械研究所在OH自由基与不饱和醇的大气化学反应机理研究方面取得新进展

日期:2015年09月06日 来源:安徽省科技厅

 

近期,中科院安徽光学精密机械研究所张为俊研究员课题组在OH自由基与C6不饱和醇的大气化学反应过程研究方面取得重要进展。相关研究工作于8月14日在线发表在美国化学学会(ACS)出版的Environmental Science & Technology(SCI一区)上。

  C6不饱和醇,以叶醇为代表,是大气中一类非常重要的生物源挥发性有机化合物(BVOCs)。它们的大气氧化反应可以导致臭氧和二次有机气溶胶的生成,从而对大气环境产生影响。近些年来,外界环境和气候条件的变化,比如臭氧浓度升高、全球变暖等,进一步刺激这一类物质大量排放,使得这种影响变得越来越重要。与OH自由基的反应是不饱和化合物在大气中的主要氧化反应,一般有两个反应途径:OH-双键加成反应和夺氢反应。通常研究过程中因为夺氢反应所占比重很小,该反应途径经常被忽略。文献调研发现,C6不饱和醇与OH的大气化学反应数据较少,已有的理论和实验结果存在很大差别,造成以这些理论数据为基础的模式模型结果存在更大的不确定性。对夺氢反应通道的忽略可能是导致这些偏差的重要原因。

研究组盖艳波和林晓晓等人利用实验和量子化学理论计算的方法研究了一系列C6不饱和醇与OH自由基的大气化学反应,同时考虑了反应的加成反应通道和夺氢反应通道。结果表明,这些不饱和醇中的羟基基团的存在,可以使夺氢反应更容易发生,从而使夺氢通道所占的比重大大增加。通过对比加成和夺氢反应通道的反应速率,发现夺氢反应所占的比重都在20%以上,有的甚至大于50%,说明对于这一类不饱和醇与OH的反应,夺氢反应通道不能被忽略。这一研究结果对于大气化学理论研究和模式模型的完善具有重要的指导意义。

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