HNO3在典型顆粒物(SiO2、Al2O3、Fe2O3)表面光化學(xué)反應(yīng)研究.pdf

1、利用紫外光譜儀、離子色譜儀為分析手段,研究了365 nm(UVA)、308 nm(UVB)及輔助光源254 nm光照和黑暗條件下HNO3在氣相及典型顆粒物表面(SiO2、Al2O3、Fe2O3)表面光化學(xué)反應(yīng)機(jī)制。著重探討了紫外波長(zhǎng)、HNO3濃度、光照時(shí)間、相對(duì)濕度、溫度條件等因素對(duì)光解反應(yīng)的影響。得出的主要結(jié)果如下:
　　HNO3氣相光解實(shí)驗(yàn)表明隨著光照時(shí)間、HNO3初始濃度及溫度的增加,氣相 HNO3光解產(chǎn)生的 NO2和 NO

2、濃度均呈增長(zhǎng)趨勢(shì);而隨著相對(duì)濕度的增加, HNO3光解產(chǎn)生的NO2濃度逐漸減小,而NO濃度逐漸增加。在HNO3初始濃度為400 Pa,反應(yīng)溫度25℃,308 nm光照75 min時(shí)NO2、NO濃度分別為5.19×1015 molecule/cm3和2.32×1015 molecule/cm3;365 nm光照75 min時(shí)NO2、NO濃度分別為4.52×1015 molecule/cm3和2.02×1015 molecule/cm3。<

3、br>　　HNO3在SiO2、Al2O3和Fe2O3表面黑暗實(shí)驗(yàn)測(cè)得400 Pa HNO3在SiO2、Al2O3和Fe2O3顆粒物表面的吸附系數(shù)γ分別為:3.03×10-9、3.97×10-9和4.31×10-9。HNO3在 SiO2、Al2O3和 Fe2O3表面光解實(shí)驗(yàn)表明隨著光照時(shí)間、HNO3初始濃度及溫度的增加,SiO2、Al2O3和Fe2O3表面HNO3光解產(chǎn)生NO2和NO濃度均呈增長(zhǎng)趨勢(shì),并且反應(yīng)后三者顆粒物表面NO2-和NO

4、3-濃度也呈增長(zhǎng)趨勢(shì);而隨著相對(duì)濕度的增加,SiO2、Al2O3和Fe2O3表面HNO3光解產(chǎn)生的NO2濃度逐漸減小,但NO濃度逐漸增加。在有水汽存在的情況下,用紅外光譜分析和測(cè)量發(fā)現(xiàn)氣相產(chǎn)物還有HONO的生成,在相對(duì)濕度10％-90％范圍內(nèi),隨著相對(duì)濕度的增大, HONO濃度有所增加。在HNO3初始濃度為400 Pa,反應(yīng)溫度25℃,308 nm光照75 min時(shí)在SiO2表面產(chǎn)生NO2、NO濃度分別為1.72×1016 molecu

5、le/cm3和4.01×1015 molecule/cm3,在 Al2O3表面產(chǎn)生 NO2、NO濃度分別為1.96×1016 molecule/cm3和8.77×1015 molecule/cm3,在Fe2O3表面產(chǎn)生NO2、NO濃度分別為2.22×1016 molecule/cm3和1.13×1016 molecule/cm3;365 nm光照75 min時(shí)在SiO2表面產(chǎn)生NO2、NO濃度分別為1.53×1016 molecule/

6、cm3和3.58×1015 molecule/cm3,在 Al2O3表面產(chǎn)生 NO2、NO濃度分別為1.70×1016 molecule/cm3和7.59×1015 molecule/cm3,在Fe2O3表面產(chǎn)生NO2、NO濃度分別為1.90×1016 molecule/cm3和9.68×1015 molecule/cm3。
　　HNO3在308 nm光照下,在SiO2、Al2O3、Fe2O3表面光解產(chǎn)生的NOx約是氣相光解的3倍