含氧挥发性有机物（OVOCS)的大气化学过程研究

含氧挥发性有机物(OVOCs)是大气环境中广泛存在的气态污染物，容易与OH自由基等大气氧化剂发生反应，其本身在大气转化过程中还能产生许多高反应活性自由基，并且其与大气颗粒物能发生复杂的非均相物理化学作用而形成二次污染物，OVOCs的大气化学转化过程能影响大气氧化潜势，还能影响大气二次颗粒污染物的形成。本项目拟结合在线快速流动反应系统和烟雾箱模拟系统，采用高分辨和高灵敏度的光电子能谱、质谱、红外和拉曼光谱学分析以及颗粒物表面物理化学性质表征等技术手段，开展OVOCs大气化学转化和演化过程研究，在线探测反应过程，对反应过程中产生的气相瞬态物种进行直接检测和物理化学性质表征，结合颗粒物相成分变化的分析，获取吸附和反应动力学基础数据，认识OVOCs大气气相与非均相的化学转化机制。研究结果可为深入认识OVOCs的大气化学转化以及OVOCs的环境影响预测评估提供研究基础和科学依据。

本项目采用烟雾箱模拟和气溶胶非均相在线动态模拟实验相结合的方法研究了典型大气含氧挥发性有机物（OVOCs）的大气化学过程。建立和完善了配置在线流动反应装置的真空紫外激光单光子电离飞行时间质谱（VUV-SPITOFMS）以及漫反射傅立叶变换红外光谱（DRIFTS）实验系统，应用于大气中重要OVOCs（比如2-甲基-3-丁烯-2-醇、甲基丙烯醛、甲酸等）在不同颗粒物表面（液态气溶胶表面、氧化铁、碳酸钙等）、不同条件下（酸度、温度等）的非均相反应研究，模拟了OVOCs在不同气溶胶表面的非均相反应过程，探讨动力学过程，获取反应摄取系数，并推测了相关反应机理，深入揭示系列OVOCs的大气氧化途径。建立和完善了室内烟雾箱模拟系统，测定了典型OVOCs（比如烯丙基茴香醚）与不同氧化剂（臭氧、OH自由基、NO3自由基）的反应速率，探讨了相应的氧化机制。利用吸湿串级微分迁移率分析仪（H-TDMA），对OVOCs与无机组分（硫酸铵）的混合气溶胶的吸湿性进行研究，探索湿度对混合气溶胶的粒径、形貌等理化性质的影响。项目开展了系列重要大气OVOCs的气相以及非均相（气-液和气-固）的反应动力学、化学转化机制研究，获取典型OVOCs与无机组分的混合气溶胶的吸湿性等基础数据，研究结果为深入认识OVOCs的大气化学转化过程及其对成霾的影响提供了研究基础，并对OVOCs的环境影响预测评估提供科学依据。