棕碳誘導(dǎo)脂肪醇的光敏化反應(yīng)機理研究
發(fā)布時間:2021-04-02 03:40
脂肪醇是光輻射區(qū)域中具有光化學(xué)惰性的脂質(zhì)類物質(zhì),也是環(huán)境中常見的表面活性劑。此類表面活性分子通常優(yōu)先包裹在氣溶膠表面或吸附在空氣-水界面來影響大氣氣溶膠的物理、化學(xué)和光學(xué)性質(zhì),以及空氣-水界面處的物理化學(xué)過程。因此,研究脂肪醇的化學(xué)轉(zhuǎn)化(尤其是環(huán)境光化學(xué))過程對了解表面活性劑在大氣化學(xué)和氣候中的影響十分重要。棕碳(BrC)是對流層中廣泛存在的能夠吸收紫外和可見光輻射的碳質(zhì)氣溶膠,對氣候輻射強迫具有正向作用。BrC是環(huán)境中一類重要的光敏物質(zhì),可以作為光敏劑促進(jìn)氣溶膠顆粒的形成和增長;或者引發(fā)非光活性脂質(zhì)的光化學(xué)反應(yīng),其產(chǎn)物可以增加環(huán)境分子的復(fù)雜性。很明顯BrC在氣溶膠的光化學(xué)反應(yīng)中具有關(guān)鍵作用,但關(guān)于它和脂肪醇的光敏化反應(yīng)及機理的研究鮮有報道。本研究通過丙酮醛(MG)與硫酸銨(AS)或甘氨酸(Gly)的液相反應(yīng)獲得BrC樣品,選擇正辛醇作為環(huán)境中表面活性劑——脂肪醇的代表,綜合運用紫外-可見吸收光譜儀(UV-vis)、三維激發(fā)-發(fā)射矩陣光譜儀(EEM)、衰減全反射-傅立葉變換紅外光譜儀和氣相色譜-質(zhì)譜連用儀(GC-MS)等測量技術(shù),研究了光解對BrC光學(xué)性質(zhì)的影響,以及BrC與脂肪醇的光...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1氣溶膠中(a)焦油球和(b)煙塵的二次電子鏡像M
影響水資源分布[57,58]。在傳輸過程中,通過??酸催化的液相反應(yīng)可將新鮮的BrC氧化和酸化。因此,環(huán)境中存在大量BrC可??能會導(dǎo)致酸雨以及對氣候和森林等脆弱陸地地區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響[%6()]。??同時,BrC會吸收來自太陽光的輻射使大氣層溫度升高,導(dǎo)致云層覆蓋量減少,??從而導(dǎo)致降水量下降[19,53]。BrC還可以通過微生物的呼吸作用以C02的形式重??新排放到大氣中,這也證明BrC在全球變暖中發(fā)揮了一定作用,最終可能對人??類的農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生不利影響[61]。圖1-2簡要說明了?BrC的來源、運輸??和沉積以及對氣候系統(tǒng)的影響[62]。除了對全球氣候變化的影響外,BrC還通過屏??蔽重金屬和持久性有機物等污染物使它們免受光催化和老化反應(yīng)的影響,導(dǎo)致對??人體健康的有害影響增加[63 ̄641??.?Secondary?sources??°^vay?trans^\?Jf"^Hygroscopic?growth?\?acid^)??CCN?<==3?H;——-??^?Carbon??Di'pusi?t?ioriH?Rodur?t?ion?of?snow?albodo?▲?"?(?isoprenc??圖1-2?BrC的來源與歸趨及其對環(huán)境的影響??Figure?1-2?The?source?and?fate?of?BrC?and?its?impact?on?the?environment.??-4?-??
東大學(xué)碩士學(xué)位論文???0H<?H202??Radical?budget?|?|?Condensed??〇H?H202?>?OH?phase??個?i?H〇zt?R7RH/ro2??H02?<r-/-?H〇z?—?—?一—?—>???<?—PH*?"Ip*?(s)??Air?R./RH/R02??.???R*?p*?(〇?^Tintersystem??\?y?crossing??RH?———???\??^——??圖1-3顆粒中光敏劑(P)的光化學(xué)催化循環(huán)Wl。??Figure?1-3?The?photochemical?catalytic?cycle?of?the?photosensitizer?(P)?in?the?particles.??1.3.2光敏化反應(yīng)研究現(xiàn)狀??近年來,大氣光化學(xué)領(lǐng)域中光敏化反應(yīng)受到越來越多的關(guān)注。許多研宄發(fā)現(xiàn)??氣溶膠顆粒和海洋表面均含吸光性有機物(BrC),例如芳香族羰基化合物、??HULIS或原位生成的氮雜環(huán)咪哇化合物等,它們可以吸收太陽輻射并引發(fā)一系??列光化學(xué)反應(yīng)[1C)MC)7,127]。BrC引發(fā)的光化學(xué)可以改變其自身的化學(xué)組成,且隨著??時間增加其光吸收能力減弱。這些過程可能與形成三重態(tài)BrC有關(guān),即所謂的??光敏劑,它可以催化自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)[128,129]。同時,光敏化過程中會產(chǎn)生一系列??自由基,被視為空氣粒子中氧化劑的來源之一,這可能對氣溶膠老化過程(例如??通過攝取氣相_0H、?HOz、N03等自由基到云滴或顆粒所引起的化學(xué)轉(zhuǎn)化、在氧??化氣相前體物之后分配低揮性產(chǎn)物以及凝聚相的化學(xué)過程等)具有重要
本文編號:3114514
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1氣溶膠中(a)焦油球和(b)煙塵的二次電子鏡像M
影響水資源分布[57,58]。在傳輸過程中,通過??酸催化的液相反應(yīng)可將新鮮的BrC氧化和酸化。因此,環(huán)境中存在大量BrC可??能會導(dǎo)致酸雨以及對氣候和森林等脆弱陸地地區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響[%6()]。??同時,BrC會吸收來自太陽光的輻射使大氣層溫度升高,導(dǎo)致云層覆蓋量減少,??從而導(dǎo)致降水量下降[19,53]。BrC還可以通過微生物的呼吸作用以C02的形式重??新排放到大氣中,這也證明BrC在全球變暖中發(fā)揮了一定作用,最終可能對人??類的農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生不利影響[61]。圖1-2簡要說明了?BrC的來源、運輸??和沉積以及對氣候系統(tǒng)的影響[62]。除了對全球氣候變化的影響外,BrC還通過屏??蔽重金屬和持久性有機物等污染物使它們免受光催化和老化反應(yīng)的影響,導(dǎo)致對??人體健康的有害影響增加[63 ̄641??.?Secondary?sources??°^vay?trans^\?Jf"^Hygroscopic?growth?\?acid^)??CCN?<==3?H;——-??^?Carbon??Di'pusi?t?ioriH?Rodur?t?ion?of?snow?albodo?▲?"?(?isoprenc??圖1-2?BrC的來源與歸趨及其對環(huán)境的影響??Figure?1-2?The?source?and?fate?of?BrC?and?its?impact?on?the?environment.??-4?-??
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