柠檬烯和柠檬烯氧化物与硫酸的非均相反应动力学

王天鹤 刘泽 王炜罡 葛茂发

引用本文: 王天鹤, 刘泽, 王炜罡, 葛茂发. 柠檬烯和柠檬烯氧化物与硫酸的非均相反应动力学[J]. 物理化学学报, 2012, 28(07): 1608-1614. doi: 10.3866/PKU.WHXB201204241 shu
Citation:  WANG Tian-He, LIU Ze, WANG Wei-Gang, GE Mao-Fa. Heterogeneous Uptake Kinetics of Limonene and Limonene Oxide by Sulfuric Acid Solutions[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2012, 28(07): 1608-1614. doi: 10.3866/PKU.WHXB201204241 shu

柠檬烯和柠檬烯氧化物与硫酸的非均相反应动力学

  • 基金项目:

    国家重点基础研究发展规划项目(973) (2011CB403401) (973) (2011CB403401)

    国家自然科学基金(40925016, 21077109, 41005070)资助 (40925016, 21077109, 41005070)

摘要:

主要对天然挥发性有机物柠檬烯和柠檬烯氧化物在30%-80% (w)硫酸表面的非均相吸收反应进行了研究, 借以评估天然挥发性有机物与大气环境中的酸性气溶胶的反应活性. 采用自行搭建的配以单光子激光电离飞行时间质谱的湿壁流动反应管的设备对柠檬烯及其氧化物在硫酸表面的非均相吸收动力学进行了测定,计算了稳态摄取系数(γ). 实验结果表明, 柠檬烯氧化物在硫酸表面比只含有双键的柠檬烯的反应活性高, 室温下柠檬烯氧化物在30%-50% (w)硫酸上对应的稳态摄取系数是(7.100±0.023)×10-5-(8.150±0.162)×10-3. 此外, 还利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用和电喷雾电离质谱(ESI-MS)对柠檬烯氧化物与硫酸的体相反应产物进行了研究, 产物包括单萜烯、松油醇、水合萜二醇和水合萜二醇二硫酸酯. 其中, 水合萜二醇二硫酸酯作为有机硫酸酯的一种, 能够改变气溶胶的吸湿性, 增强云凝结核的活性, 对于大气中灰霾的形成可能有明显的促进作用.

English

    1. [1]

      (1) Zhu, F. J.; Guo, Y. L. Chin. J. Chem. 2010, 28, 1451. doi: 10.1002/cjoc.201090248

      (1) Zhu, F. J.; Guo, Y. L. Chin. J. Chem. 2010, 28, 1451. doi: 10.1002/cjoc.201090248

    2. [2]

      (2) Comai, S.; Dall'Acqua, S.; Grillo, A.; Castagliuolo, I.; Gurung,K.; Innocenti, G. Fitoterapia 2010, 81, 11. doi: 10.1016/j.fitote.2009.06.017(2) Comai, S.; Dall'Acqua, S.; Grillo, A.; Castagliuolo, I.; Gurung,K.; Innocenti, G. Fitoterapia 2010, 81, 11. doi: 10.1016/j.fitote.2009.06.017

    3. [3]

      (3) Staudt, M.; Bertin, N.; Frenzel, B.; Seufert, G. J. Atmos. Chem.2000, 35, 77. doi: 10.1023/A:1006233010748(3) Staudt, M.; Bertin, N.; Frenzel, B.; Seufert, G. J. Atmos. Chem.2000, 35, 77. doi: 10.1023/A:1006233010748

    4. [4]

      (4) Kesselmeier, J.; Staudt, M. J. Atmos. Chem. 1999, 33, 23. doi: 10.1023/A:1006127516791(4) Kesselmeier, J.; Staudt, M. J. Atmos. Chem. 1999, 33, 23. doi: 10.1023/A:1006127516791

    5. [5]

      (5) Went, F.W. Nature 1960, 187, 641. doi: 10.1038/187641a0(5) Went, F.W. Nature 1960, 187, 641. doi: 10.1038/187641a0

    6. [6]

      (6) Griffin, R. J.; Cocker, D. R.; Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H.J. Geophys. Res-Atmos. 1999, 104, 3555. doi: 10.1029/1998JD100049(6) Griffin, R. J.; Cocker, D. R.; Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H.J. Geophys. Res-Atmos. 1999, 104, 3555. doi: 10.1029/1998JD100049

    7. [7]

      (7) Zhang, R. Y. Science 2010, 328, 1366. doi: 10.1126/science.1189732(7) Zhang, R. Y. Science 2010, 328, 1366. doi: 10.1126/science.1189732

    8. [8]

      (8) Ravishankara, A. R. Science 1997, 276, 1058. doi: 10.1126/science.276.5315.1058(8) Ravishankara, A. R. Science 1997, 276, 1058. doi: 10.1126/science.276.5315.1058

    9. [9]

      (9) Esteve,W.; Noziere, B. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 10920. doi: 10.1021/jp051199a(9) Esteve,W.; Noziere, B. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 10920. doi: 10.1021/jp051199a

    10. [10]

      (10) Noziere, B.; Voisin, D.; Longfellow, C. A.; Friedli, H.; Henry, B.E.; Hanson, D. R. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 2387.(10) Noziere, B.; Voisin, D.; Longfellow, C. A.; Friedli, H.; Henry, B.E.; Hanson, D. R. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 2387.

    11. [11]

      (11) Raja, S.; Valsaraj, K. T. Atmos. Res. 2006, 81, 277. doi: 10.1016/j.atmosres.2006.01.004(11) Raja, S.; Valsaraj, K. T. Atmos. Res. 2006, 81, 277. doi: 10.1016/j.atmosres.2006.01.004

    12. [12]

      (12) Jang, M. S.; Czoschke, N. M.; Lee, S.; Kamens, R. M. Science2002, 298, 814. doi: 10.1126/science.1075798(12) Jang, M. S.; Czoschke, N. M.; Lee, S.; Kamens, R. M. Science2002, 298, 814. doi: 10.1126/science.1075798

    13. [13]

      (13) Liggio, J.; Li, S. M.; Mclaren, R. Environ. Sci. Technol. 2005,39, 1532. doi: 10.1021/es048375y(13) Liggio, J.; Li, S. M.; Mclaren, R. Environ. Sci. Technol. 2005,39, 1532. doi: 10.1021/es048375y

    14. [14]

      (14) Liu, Z.; Ge, M.; Yin, S.;Wang,W. Chem. Phys. Lett. 2010, 491,146. doi: 10.1016/j.cplett.2010.04.004(14) Liu, Z.; Ge, M.; Yin, S.;Wang,W. Chem. Phys. Lett. 2010, 491,146. doi: 10.1016/j.cplett.2010.04.004

    15. [15]

      (15) Liu, Z.; Ge, M. F.;Wang,W. G.; Yin, S.; Tong, S. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 2069.(15) Liu, Z.; Ge, M. F.;Wang,W. G.; Yin, S.; Tong, S. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 2069.

    16. [16]

      (16) Howard, C. J. J. Phys. Chem. 1979, 83, 3. doi: 10.1021/j100464a001(16) Howard, C. J. J. Phys. Chem. 1979, 83, 3. doi: 10.1021/j100464a001

    17. [17]

      (17) Murphy, D. M.; Fahey, D.W. Anal. Chem. 1987, 59, 2753. doi: 10.1021/ac00150a006(17) Murphy, D. M.; Fahey, D.W. Anal. Chem. 1987, 59, 2753. doi: 10.1021/ac00150a006

    18. [18]

      (18) Hanson, D. R.; Burkholder, J. B.; Howard, C. J.; Ravishankara,A. R. J. Phys. Chem. 1992, 96, 4979. doi: 10.1021/j100191a046(18) Hanson, D. R.; Burkholder, J. B.; Howard, C. J.; Ravishankara,A. R. J. Phys. Chem. 1992, 96, 4979. doi: 10.1021/j100191a046

    19. [19]

      (19) Fuller, E. N.; Schettle, P.; Giddings, J. C. Ind. Eng. Chem. 1966,58, 19.(19) Fuller, E. N.; Schettle, P.; Giddings, J. C. Ind. Eng. Chem. 1966,58, 19.

    20. [20]

      (20) Xu, Z. F.; Liu, Z.; Ge, M. F.;Wang,W. G. Chin. Sci. Bull. 2011,56, 1352. [徐志芳, 刘泽, 葛茂发, 王炜罡. 科学通报, 2011,56, 1352.] doi: 10.1007/s11434-011-4461-8(20) Xu, Z. F.; Liu, Z.; Ge, M. F.;Wang,W. G. Chin. Sci. Bull. 2011,56, 1352. [徐志芳, 刘泽, 葛茂发, 王炜罡. 科学通报, 2011,56, 1352.] doi: 10.1007/s11434-011-4461-8

    21. [21]

      (21) Li, Y. J.; Cheong, G. Y. L.; Lau, A. P. S.; Chan, C. K. Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 5483. doi: 10.1021/es101231m(21) Li, Y. J.; Cheong, G. Y. L.; Lau, A. P. S.; Chan, C. K. Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 5483. doi: 10.1021/es101231m

    22. [22]

      (22) Ferek, R. J.; Lazrus, A. L.; Haagenson, P. L.;Winchester, J.W.Environ. Sci. Technol. 1983, 17, 315. doi: 10.1021/es00112a003(22) Ferek, R. J.; Lazrus, A. L.; Haagenson, P. L.;Winchester, J.W.Environ. Sci. Technol. 1983, 17, 315. doi: 10.1021/es00112a003

    23. [23]

      (23) Matsuura, T.; Komae, H.; Saito, K. B. Chem. Soc. Jpn. 1958, 31,990. doi: 10.1246/bcsj.31.990(23) Matsuura, T.; Komae, H.; Saito, K. B. Chem. Soc. Jpn. 1958, 31,990. doi: 10.1246/bcsj.31.990

    24. [24]

      (24) Lombard, R.; Geiger, E. Bull. Soc. Chim. Fran. 1956, 1564.(24) Lombard, R.; Geiger, E. Bull. Soc. Chim. Fran. 1956, 1564.

    25. [25]

      (25) Surratt, J. D.; mez- nzalez, Y.; Chan, A.W. H.; Vermeylen,R.; Shahgholi, M.; Kleindienst, T. E.; Edney, E. O.; Offenberg,J. H.; Lewandowski, M.; Jaoui, M.; Maenhaut,W.; Claeys, M.;Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 8345.doi: 10.1021/jp802310p(25) Surratt, J. D.; mez- nzalez, Y.; Chan, A.W. H.; Vermeylen,R.; Shahgholi, M.; Kleindienst, T. E.; Edney, E. O.; Offenberg,J. H.; Lewandowski, M.; Jaoui, M.; Maenhaut,W.; Claeys, M.;Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 8345.doi: 10.1021/jp802310p

    26. [26]

      (26) Liggio, J.; Li, S. M. Atmos. Chem. Phys. 2008, 8, 2039. doi: 10.5194/acp-8-2039-2008(26) Liggio, J.; Li, S. M. Atmos. Chem. Phys. 2008, 8, 2039. doi: 10.5194/acp-8-2039-2008

    27. [27]

      (27) din, S.; Poole, L. R. Scientific Assessment of Ozone Depletion, Global Ozone Research and Monitoring Project-Report No.44; 1998.

      (27) din, S.; Poole, L. R. Scientific Assessment of Ozone Depletion, Global Ozone Research and Monitoring Project-Report No.44; 1998.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  786
  • 文章访问数:  2457
  • HTML全文浏览量:  57
文章相关
  • 发布日期:  2012-06-07
  • 收稿日期:  2012-03-26
  • 网络出版日期:  2012-04-24
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章