羰基硫與大氣氣溶膠典型氧化物的多相反應(yīng)機(jī)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(zhì)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(yīng)界面,引起臭氧損耗,影響大氣輻射平衡,導(dǎo)致全球氣候變化。另外研究表明大氣氣溶膠能作為反應(yīng)界面與大氣中痕量污染氣體反應(yīng),形成二次氣溶膠,影響大氣化學(xué)組成。因此對羰基硫與大氣氣溶膠的多相反應(yīng)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(chǔ)的觀測反應(yīng)體系,并結(jié)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(yīng)進(jìn)行了研究,主要結(jié)論如下:
　　 一、研究了COS在多種氧化物表面的多相反應(yīng)過程,發(fā)現(xiàn)COS可在α-Al2O3、α-Fe2O3和α-FeOOH表面發(fā)反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物CO2,表面產(chǎn)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(shù),提出了可能的反應(yīng)機(jī)理。
　　 二、研究了COS與α-Fe2O3/NaCl混合物、α-Al2O3/NaCI混合物的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)NaCl的加入抑制氧化物對COS的反應(yīng)活性,并采用二氧化碳預(yù)吸附,拉曼光譜等表面表征技術(shù),對混合物表面特征進(jìn)行了探討。
　　 三、研究了堿性