《表2 主要检测到物质的亨利系数》
注:物质亨利系数值引自NIST数据库(https://webbook.nist.gov).
如果考虑相对湿度的增加不会影响甲苯气相氧化反应,仅会导致颗粒相中液态水含量的增加,那么理论上水溶性低的物质仅有少量会进入颗粒水相,在气相的浓度不会有明显变化.在本研究中甲苯反应量几乎一样的情况下,苯甲醛这种低水溶性物质在气相中的产率随着相对湿度增加而大幅提升,说明甲苯气相反应可能会受到水汽浓度的影响导致气相产物产率发生变化.另一方面,如果考虑颗粒相中的醛酮类化合物和有机酸物质均只来自气相的分配,理论上相对湿度越高颗粒相水含量越高时,颗粒相中的物质量应该随着气相浓度的升高而增加,但实际情况是随着相对湿度的增加颗粒相中的物质量减少了,说明颗粒相中的小分子有机物量不仅受到物质气相浓度的影响,还有可能受到水相反应或者其他汇过程的影响.在本实验气相反应中生成了硝酸,在颗粒相测量中也检测到了硝酸,是本研究中检测到的占比最高的物质.由于硝酸有强吸水性,推测颗粒相中存在液态水,气相中水溶性高的小分子有机物和H2O2则可通过气-粒分配进入水相,由于H2O2亨利系数为1.4×105mol/(kg?bar)(https://webbook.nist.gov),是一般小分子醛类物质和有机酸(表2)的几十到上百倍,随着相对湿度升高,颗粒相中液态水含量增加,溶液中H2O2量显著升高,同时气相有机物如乙二醛、丙酮醛等小分子有机物也更多地进入到水相中,但由于H2O2光解可以生成高于气相浓度的?OH,导致进入水相的有机物被氧化为CO或CO2等,以至于高湿度条件下的颗粒相小分子有机物量少于低湿条件下.
图表编号 | XD00178979000 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.06.20 |
作者 | 郭新梅、杨书申、黄道、李臻阳、吴苗苗、南成学 |
绘制单位 | 中原工学院能源与环境学院、中原工学院能源与环境学院、浙江大学地球与科学学院大气科学系、中原工学院能源与环境学院、浙江大学地球与科学学院大气科学系、浙江大学地球与科学学院大气科学系 |
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