低温基质隔离研究凝聚相中α-蒎烯臭氧化反应过程

摘要

来自天然源的VOC与大气中的O3等氧化剂发生反应,生成的产物可通过凝结、成核或气-粒分配等物理过程转移至颗粒相中,形成二次有机气溶胶(SOA).采用低温基质隔离系统与程序升温技术(温度从6K升至室温)相结合,研究了凝聚相中α-蒎烯与O3反应的瞬变物种,并采用傅里叶红外光谱仪进行检测.结果表明:POZ(初级臭氧化物)和SOZ(次级臭氧化物)是α-蒎烯与O3反应的瞬变物种.POZ的红外特征吸收峰位于699和998 cm-等处,分别对应于OOO不对称伸缩振动峰、C—O伸缩振动和CH2摇摆振动耦合,与理论计算结果相吻合;SOZ的红外特征吸收峰位于960和1 205 cm-1等处,分别对应于甲基弯曲振动和OCO弯曲振动,与理论计算结果相吻合.采用与试验值最为接近的B3LYP方法优化输出了POZ和SOZ的构型,二者均为不对称结构.未检测到CI(Criegee中间体),可能是由于高能态的CI极不稳定且冷头导热效果不好,致使傅里叶红外光谱仪未能捕捉到CI的吸收峰.对比乙烯、丙烯、环戊烯的臭氧化过程发现,三者均检测到中间产物POZ和SOZ的生成,其中POZ构型均为O信封式、SOZ构型均为OO半椅式.