Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Brunt kulstof fra aromatiske forurenende stoffer udsendes under forbrænding og naturbrande

En dimeriseringsreaktion af en polyphenol er afbildet til at forløbe ved grænseflader for at bidrage til dannelsen af ​​brunt organisk kulstof under transporten af ​​en røgfane. Kredit:Marcelo Guzman

Små aerosolpartikler, der er suspenderet i luften, kan absorbere og sprede sollysstråling og bidrage til at skabe skyer, der påvirker klimaet, reducere sigtbarheden over byer og påvirke lufttrafikken og sænke luftkvaliteten. Aerosoler i store forureningsfaner, kaldet brune skyer, kan transporteres over lange afstande af vinden og nå andre kontinenter fra den oprindelige. Den variable sammensætning af partikler i brune skyer omfatter en usund blanding af organiske molekyler og ozon fundet i røg.

En laboratorieundersøgelse med titlen "Interfacial Oxidative Oligomerization of Catechol" af Dr. Marcelo Guzman og hans gruppe ved University of Kentucky afslører nu, hvordan ozon kan transformere de organiske molekyler under overfladereaktioner, der finder sted i sådanne røgfaner.

Værket, udgivet i ACS Omega , rapporterer de detaljerede koblingsreaktioner af molekyler, der udsendes og oxidativt transformeres under naturbrande, forbrænding i kraftværker og andre naturlige og industrielle processer. Forskerne fastslog, at aromatiske molekyler bidrager til dannelsen af ​​lysabsorberende oligomerer under variabel relativ fugtighed, som er vigtige sekundære organiske aerosoler. Den betydelige generation af nye dimerer og trimerer af catechol i disse simulerede forureningsfaner inkluderer deltagelse af semiquinonradikaler i reaktionsmekanismerne.

Når phenoler udsættes for baggrunds-ozongas og hydroxylradikaler under atmosfærisk transport, kan du forvente dannelsen af ​​nogle lysabsorberende oligomerer. "Vi forsøger at forstå de store transformationer af phenoler fra røg i atmosfæren, bestemme deres levetid og fastslå, hvordan reaktioner ved grænseflader bidrager til at ændre den kemiske sammensætning af forurenende stoffer," sagde prof. Guzman.

"Vi vil gerne udvikle ny forståelse af deres indvirkning på luftkvaliteten og klimaet. Er de ældede molekyler mere giftige? Hvordan bidrager de strukturelle ændringer af molekylerne til at skabe partikler, der interagerer med sollys og påvirker klimaet?" En person, der trækker vejret i disse reaktive forbindelser, kan lide oxidativ beskadigelse af celler, især i luftvejene og lungerne. Derudover kan disse reaktive forbindelser gøre nogle mennesker mere tilbøjelige til andre sundhedsproblemer.

Dr. Guzman udtaler også, at karakterisering af den kemiske behandling af sådanne forureningsfaner kan hjælpe med at bestemme, om disse brune kulstofaerosoler, der stammer fra skovbrande, bidrager til at absorbere mere varme fra solen eller ej. "Mens mange små molekyler kan fotobleges, kan de større molekyler i fanen være mere modstandsdygtige over for nedbrydning, hvilket muligvis bidrager til at varme atmosfæren op," sagde han. + Udforsk yderligere

Efterhånden som røgen fra skovbrande ældes i atmosfæren, øges dens toksicitet