本文主要研究内容
作者汪程程（2019）在《两种小质量烷基自由基与氧气反应动力学研究》一文中研究指出：大气自由基化学是大气复合污染成因研究的核心内容。在大气氧化过程中,挥发性有机物与OH、03等氧化剂发生夺氢反应或加成反应,产生的自由基与02反应产生过氧自由基。在城市等污染大气条件下,过氧自由基RO2会与NOx反应,其产物N02在太阳光解作用下会使得大气中的03浓度增加,而产物有机硝酸酯会使得大气中二次有机气溶胶的浓度增加;在边远地区等清洁空气条件下,过氧自由基RO2将主要与HO2、RO2自身或其它过氧自由基反应,生成挥发性更低的醛、酮等物质,促进大气中二次有机气溶胶的生成。大气氧化性决定着大气中主要二次污染物的生成和去除,且主要由对流层中的自由基化学决定。开展大气自由基化学反应研究,对于理解光化学烟雾、细粒子形成和雾霾探究等具有重要意义。本论文基于真空紫外光电离飞行时间质谱技术,结合微波放电和流动管反应等方法,研制真空紫外光电离质谱大气自由基化学反应实验平台,并开展了两种小质量烷基自由基与02的反应动力学研究。采用真空紫外光电离质谱大气自由基化学反应实验平台,以真空紫外放电灯作为电离源,结合烷基的自反应对流动管中甲基自由基(CH3)、乙基自由基(C2H5)的浓度进行了定量检测,精确测量了CH3与02、C2H5与O2在常温低压下的反应速率常数;以合肥同步辐射光作为电离源,对流动管中的反应物和产物进行了全面检测,结合光电离效率谱对光电离和光解离电离过程进行了讨论,区分了同分异构体,同时结合理论计算对流动管中的自由基反应机理进行了探究。本论文的研究内容主要包括以下几个部分:1、真空紫外光电离质谱大气自由基化学反应实验平台的研制。采用微波放电装置产生F原子,流动管反应器在实验室内制备出自由基,并开展其化学反应研究,结合自制的真空紫外光电离飞行时间质谱,对反应物和产物进行检测。采用分子束进样,反应研究平台的质谱分辨率为M/△M~2100,具有高的检测灵敏度,其中稳定产物如苯系物的检测限为0.8 ppb,自由基活性物种的检测限达到1.5 ppb。实验结果还表明,F原子会与流动管自身反应,产物中除了常见的SiF4,还存在有SixOyFz等一系列氟硅氧化合物。2、CH3、C2H5自由基浓度的光电离质谱定量测量。采用真空紫外光电离质谱大气自由基化学反应研究平台,开展了CH3、C2H5自由基的自反应实验研究。结合文献已知的自反应速率常数,对自由基的质谱信号强度进行了校准,实时在线获得了自由基的绝对浓度值。另外,根据文献中自由基与NO气体的光电离截面值,结合己知NO气体的浓度对自由基的浓度进行测量,结果与自由基自反应实验结果一致,验证了自反应实验测量自由基浓度的可行性。3、CH3与O2的反应动力学研究。采用真空紫外光电离质谱大气自由基化学反应实验平台,开展了大气中重要的CH3与O2反应动力学研究。微波放电产生的F原子与甲烷反应产生CH3自由基,以合肥同步辐射光作为电离源,结合光电离质谱和光电离效率谱对CH3与O2反应体系中的产物进行全面探测,区分同分异构体。精确测量了甲基过氧自由基CH3O2的电离能IE(CH3O2)=10.33±0.05 eV,与前人的实验结果一致。结合实验全面获得的所有产物,包含CH3与O2的反应、CH3自反应、CH3O2自反应等一次反应和二次反应的产物,对流动管中的自由基化学反应机理进行了模型模拟。结合模拟结果,对CH3与O2反应体系的动力学实验条件进行优化,测量获得了该三级反应的速率常数,在室温298 K和流动管内 2 torr气体压力下,k(CH3+O2)=(3.2±0.1)*10-14cm3/molecule s。4、C2H5与O2的反应动力学研究。采用真空紫外光电离质谱大气自由基化学反应实验平台,开展了 C2H5与O2反应动力学研究。结合同步辐射真空紫外光电离质谱和光电离效率谱,对C2H5与O2反应体系的产物进行了全面探测,区分同分异构体,并对光电离和光解离电离过程进行了讨论。精确测量了 C2H5O2光解离电离产生C2H5+碎片离子的出现势,AE(C2H5+)=10.05±0.05 eV。通过光电离效率谱,对流动管中的一次反应和二次反应产物进行了区分,其中C3H6+、C3H7+碎片离子均来源于二次反应产物C4H10的光解离电离过程,并对流动管反应器中的自由基反应机理进行了研究。结合模拟结果,对C2H5与O2反应体系的动力学实验条件进行优化,测量获得了该二级反应的速率常数,在室温298 K和流动管内 2 torr气体压力下,k(C2H5+O2)=(2.1±0.2)*10-12cm3/molecule s。
Abstract
da qi zi you ji hua xue shi da qi fu ge wu ran cheng yin yan jiu de he xin nei rong 。zai da qi yang hua guo cheng zhong ,hui fa xing you ji wu yu OH、03deng yang hua ji fa sheng duo qing fan ying huo jia cheng fan ying ,chan sheng de zi you ji yu 02fan ying chan sheng guo yang zi you ji 。zai cheng shi deng wu ran da qi tiao jian xia ,guo yang zi you ji RO2hui yu NOxfan ying ,ji chan wu N02zai tai yang guang jie zuo yong xia hui shi de da qi zhong de 03nong du zeng jia ,er chan wu you ji xiao suan zhi hui shi de da qi zhong er ci you ji qi rong jiao de nong du zeng jia ;zai bian yuan de ou deng qing jie kong qi tiao jian xia ,guo yang zi you ji RO2jiang zhu yao yu HO2、RO2zi shen huo ji ta guo yang zi you ji fan ying ,sheng cheng hui fa xing geng di de quan 、tong deng wu zhi ,cu jin da qi zhong er ci you ji qi rong jiao de sheng cheng 。da qi yang hua xing jue ding zhao da qi zhong zhu yao er ci wu ran wu de sheng cheng he qu chu ,ju zhu yao you dui liu ceng zhong de zi you ji hua xue jue ding 。kai zhan da qi zi you ji hua xue fan ying yan jiu ,dui yu li jie guang hua xue yan wu 、xi li zi xing cheng he wu mai tan jiu deng ju you chong yao yi yi 。ben lun wen ji yu zhen kong zi wai guang dian li fei hang shi jian zhi pu ji shu ,jie ge wei bo fang dian he liu dong guan fan ying deng fang fa ,yan zhi zhen kong zi wai guang dian li zhi pu da qi zi you ji hua xue fan ying shi yan ping tai ,bing kai zhan le liang chong xiao zhi liang wan ji zi you ji yu 02de fan ying dong li xue yan jiu 。cai yong zhen kong zi wai guang dian li zhi pu da qi zi you ji hua xue fan ying shi yan ping tai ,yi zhen kong zi wai fang dian deng zuo wei dian li yuan ,jie ge wan ji de zi fan ying dui liu dong guan zhong jia ji zi you ji (CH3)、yi ji zi you ji (C2H5)de nong du jin hang le ding liang jian ce ,jing que ce liang le CH3yu 02、C2H5yu O2zai chang wen di ya xia de fan ying su lv chang shu ;yi ge fei tong bu fu she guang zuo wei dian li yuan ,dui liu dong guan zhong de fan ying wu he chan wu jin hang le quan mian jian ce ,jie ge guang dian li xiao lv pu dui guang dian li he guang jie li dian li guo cheng jin hang le tao lun ,ou fen le tong fen yi gou ti ,tong shi jie ge li lun ji suan dui liu dong guan zhong de zi you ji fan ying ji li jin hang le tan jiu 。ben lun wen de yan jiu nei rong zhu yao bao gua yi xia ji ge bu fen :1、zhen kong zi wai guang dian li zhi pu da qi zi you ji hua xue fan ying shi yan ping tai de yan zhi 。cai yong wei bo fang dian zhuang zhi chan sheng Fyuan zi ,liu dong guan fan ying qi zai shi yan shi nei zhi bei chu zi you ji ,bing kai zhan ji hua xue fan ying yan jiu ,jie ge zi zhi de zhen kong zi wai guang dian li fei hang shi jian zhi pu ,dui fan ying wu he chan wu jin hang jian ce 。cai yong fen zi shu jin yang ,fan ying yan jiu ping tai de zhi pu fen bian lv wei M/△M~2100,ju you gao de jian ce ling min du ,ji zhong wen ding chan wu ru ben ji wu de jian ce xian wei 0.8 ppb,zi you ji huo xing wu chong de jian ce xian da dao 1.5 ppb。shi yan jie guo hai biao ming ,Fyuan zi hui yu liu dong guan zi shen fan ying ,chan wu zhong chu le chang jian de SiF4,hai cun zai you SixOyFzdeng yi ji lie fu gui yang hua ge wu 。2、CH3、C2H5zi you ji nong du de guang dian li zhi pu ding liang ce liang 。cai yong zhen kong zi wai guang dian li zhi pu da qi zi you ji hua xue fan ying yan jiu ping tai ,kai zhan le CH3、C2H5zi you ji de zi fan ying shi yan yan jiu 。jie ge wen suo yi zhi de zi fan ying su lv chang shu ,dui zi you ji de zhi pu xin hao jiang du jin hang le jiao zhun ,shi shi zai xian huo de le zi you ji de jue dui nong du zhi 。ling wai ,gen ju wen suo zhong zi you ji yu NOqi ti de guang dian li jie mian zhi ,jie ge ji zhi NOqi ti de nong du dui zi you ji de nong du jin hang ce liang ,jie guo yu zi you ji zi fan ying shi yan jie guo yi zhi ,yan zheng le zi fan ying shi yan ce liang zi you ji nong du de ke hang xing 。3、CH3yu O2de fan ying dong li xue yan jiu 。cai yong zhen kong zi wai guang dian li zhi pu da qi zi you ji hua xue fan ying shi yan ping tai ,kai zhan le da qi zhong chong yao de CH3yu O2fan ying dong li xue yan jiu 。wei bo fang dian chan sheng de Fyuan zi yu jia wan fan ying chan sheng CH3zi you ji ,yi ge fei tong bu fu she guang zuo wei dian li yuan ,jie ge guang dian li zhi pu he guang dian li xiao lv pu dui CH3yu O2fan ying ti ji zhong de chan wu jin hang quan mian tan ce ,ou fen tong fen yi gou ti 。jing que ce liang le jia ji guo yang zi you ji CH3O2de dian li neng IE(CH3O2)=10.33±0.05 eV,yu qian ren de shi yan jie guo yi zhi 。jie ge shi yan quan mian huo de de suo you chan wu ,bao han CH3yu O2de fan ying 、CH3zi fan ying 、CH3O2zi fan ying deng yi ci fan ying he er ci fan ying de chan wu ,dui liu dong guan zhong de zi you ji hua xue fan ying ji li jin hang le mo xing mo ni 。jie ge mo ni jie guo ,dui CH3yu O2fan ying ti ji de dong li xue shi yan tiao jian jin hang you hua ,ce liang huo de le gai san ji fan ying de su lv chang shu ,zai shi wen 298 Khe liu dong guan nei 2 torrqi ti ya li xia ,k(CH3+O2)=(3.2±0.1)*10-14cm3/molecule s。4、C2H5yu O2de fan ying dong li xue yan jiu 。cai yong zhen kong zi wai guang dian li zhi pu da qi zi you ji hua xue fan ying shi yan ping tai ,kai zhan le C2H5yu O2fan ying dong li xue yan jiu 。jie ge tong bu fu she zhen kong zi wai guang dian li zhi pu he guang dian li xiao lv pu ,dui C2H5yu O2fan ying ti ji de chan wu jin hang le quan mian tan ce ,ou fen tong fen yi gou ti ,bing dui guang dian li he guang jie li dian li guo cheng jin hang le tao lun 。jing que ce liang le C2H5O2guang jie li dian li chan sheng C2H5+sui pian li zi de chu xian shi ,AE(C2H5+)=10.05±0.05 eV。tong guo guang dian li xiao lv pu ,dui liu dong guan zhong de yi ci fan ying he er ci fan ying chan wu jin hang le ou fen ,ji zhong C3H6+、C3H7+sui pian li zi jun lai yuan yu er ci fan ying chan wu C4H10de guang jie li dian li guo cheng ,bing dui liu dong guan fan ying qi zhong de zi you ji fan ying ji li jin hang le yan jiu 。jie ge mo ni jie guo ,dui C2H5yu O2fan ying ti ji de dong li xue shi yan tiao jian jin hang you hua ,ce liang huo de le gai er ji fan ying de su lv chang shu ,zai shi wen 298 Khe liu dong guan nei 2 torrqi ti ya li xia ,k(C2H5+O2)=(2.1±0.2)*10-12cm3/molecule s。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的汪程程，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于自由基论文,大气氧化性论文,光电离质谱论文,流动管论文,微波放电论文,反应速率常数论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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