Mekanisme af Cl-initieret oxidation af methacrolein under NOx-frie forhold

Kloratomer (Cl) er mere reaktive i atmosfæren end andre oxidanter. I de senere år har forskere set øgede koncentrationer af CI-prækursorer i indre områder. Den atmosfæriske oxidationsreaktion forårsaget af Cl bliver mere og mere vigtig.

Methylacrolein (MACR) er et nøglemellemprodukt i atmosfærisk oxidation af biogen isopren. Oxidationen og nedbrydningen af ​​MACR spiller en væsentlig rolle i dannelsen af ​​atmosfærisk ozon og sekundære organiske aerosoler.

Et team af forskere ledet af prof. Zhang Weijun fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS), har for nylig undersøgt Cl-initierede oxidationsreaktioner af MACR under nitrogenoxider (NO_{x )-frie forhold ved at bruge et hjemmelavet fotoioniseringstids-massespektrometer suppleret med teoretiske beregninger.}

I denne undersøgelse brugte forskerne en rørreaktor med mikrobølgeudledning til at undersøge oxidationsreaktionen af ​​Cl + MACR. Nøglearter såsom mellemradikaler og produkter under oxidationsprocessen blev detekteret online og bekræftet i fotoioniseringsmassespektre.

Resultaterne viste, at reaktionen af ​​MACR med Cl-atomer kunne generere C₄ H₅ O og C₄ H₆ OCl-radikaler via henholdsvis hydrogenabstraktion og tilføjelse af Cl-atom til C=C-dobbeltbindingen.

"Dette er første gang, at den forbigående C₄ H₅ O og C₄ H₆ OCl-radikaler påvises eksperimentelt her," sagde Lin Xiaoxiao, førsteforfatter af undersøgelsen.

C₄ H₅ O og C₄ H₆ OCl-radikaler kunne reagere med oxygen og danne de tilsvarende peroxyradikaler C₄ H₅ OO₂ og C₄ H₆ OClO₂ . Under lave NOx-betingelser ville disse peroxyradikaler udføre bimolekylære reaktioner med sig selv og HO₂ radikale.

Kombineret med teoretiske beregninger kan de opnåede specifikke produkter identificeres i fotoioniseringsmassespektrometrien.

Dette arbejde belyser de kemiske mekanismer af Cl-initieret oxidation af MACR, hvilket er nyttigt til at forstå den kemiske adfærd af MACR i atmosfæren. + Udforsk yderligere

Væsentlig rolle for O2-broforbundne bicykliske forbindelser i dannelsen af ​​sekundær organisk aerosol