羰基硫與大氣氣溶膠典型氧化物的多相反應機理研究.pdf

1、羰基硫(COS)是大氣最豐富的含硫氣體之一。羰基硫相對惰性,通過傳質作用上升到平流層,并在平流層底部發(fā)生光解形成SO2,并最終形成硫酸鹽氣溶膠,是非火山爆發(fā)期平流層硫酸鹽氣溶膠的主要來源。平流層硫酸鹽氣溶膠可提供大氣多相反應界面,引起臭氧損耗,影響大氣輻射平衡,導致全球氣候變化。另外研究表明大氣氣溶膠能作為反應界面與大氣中痕量污染氣體反應,形成二次氣溶膠,影響大氣化學組成。因此對羰基硫與大氣氣溶膠的多相反應的研究,對評估硫酸鹽氣溶膠的形

2、成,揭示大氣中COS對全球環(huán)境影響具有重要意義。
　　 本文以原位紅外漫反射紅外光譜(DRIFTS)為測定基礎的觀測反應體系,并結合離子色譜(IC)、拉曼光譜(Raman)等分析手段,對COS在大氣典型氧化物表面的多相反應進行了研究,主要結論如下:
　　 一、研究了COS在多種氧化物表面的多相反應過程,發(fā)現COS可在α-Al2O3、α-Fe2O3和α-FeOOH表面發(fā)反應生成氣態(tài)產物CO2,表面產物SO42-或HCO3-

3、/CO32-。對于α-Fe2O3,其中約70％的COS的氧化為表面活性氧作用,其余30％的COS的氧化為表面羥基及其他活性位的作用。并計算了不同氧化物的吸附系數,提出了可能的反應機理。
　　 二、研究了COS與α-Fe2O3/NaCl混合物、α-Al2O3/NaCI混合物的反應,發(fā)現NaCl的加入抑制氧化物對COS的反應活性,并采用二氧化碳預吸附,拉曼光譜等表面表征技術,對混合物表面特征進行了探討。
　　 三、研究了堿性