Sử dụng cw-CRDS để nghiên cứu sự oxi hoá của axit axetic trong buồng mô phỏng

Applied Physics B - Tập 85 - Trang 467-476 - 2006
S. Crunaire1,2, J. Tarmoul1,2, C. Fittschen1, A. Tomas2, B. Lemoine3, P. Coddeville2
1Laboratoire de Physico-Chimie des Processus de Combustion et de l’Atmosphère – CNRS UMR 8522, Université des Sciences et Technologies de Lille, Villeneuve d’Ascq Cedex, France
2Département Chimie et Environnement, Ecole des Mines de Douai, Douai Cedex, France
3Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules – CNRS UMR 8523, Université des Sciences et Technologies de Lille, Villeneuve d’Ascq Cedex, France

Tóm tắt

Sự tương tác giữa quang phổ cộng hưởng chìm (CRDS) và một buồng môi trường trong việc điều tra cơ chế phản ứng do ánh sáng kích thích được trình bày lần đầu tiên. Sự phát triển của thiết bị CRDS và các hiệu suất phân tích tương ứng được công bố. Ứng dụng đầu tiên được dành cho việc điều tra tỷ lệ phân nhánh của phản ứng gốc •OH của CH3C(O)OH và CH3C(O)OD dưới các điều kiện tầng đối lưu. Một buồng môi trường được kết hợp với hai hệ thống phát hiện bổ sung đã được sử dụng: Việc điều tra động học phản ứng của •OH+CH3C(O)OH cho hằng số tỷ lệ là (6.5±0.5)×10-13 cm3 molecule-1 s-1 (296 K) và cho thấy sự khớp tốt với dữ liệu trong tài liệu. Nghiên cứu sản phẩm chỉ ra rằng kênh trừ H từ nhóm axit là con đường chiếm ưu thế với tỷ lệ phân nhánh là (78±13)%, trong khi kênh tương ứng trừ D trong phản ứng •OH+CH3C(O)OD chỉ chiếm (36±7)%. Kết quả này có thể được gán cho hiệu ứng đồng vị động học mạnh. Axit glyoxylic cũng đã được phát hiện lần đầu tiên như một sản phẩm phụ. Những kết quả này minh hoạ sự quan tâm cao đối với kỹ thuật CRDS trong việc điều tra các vấn đề liên quan đến khí quyển.

Từ khóa

#quang phổ cộng hưởng chìm #CRDS #axit axetic #gốc OH #động học phản ứng #môi trường khí quyển

Tài liệu tham khảo

H.B. Singh, M. Kanakidou, P.J. Crutzen, D.J. Jacob, Nature 378, 50 (1995) M. Narukawa, K. Kawamura, S.M. Li, J.W. Bottenheim, Atmos. Environ. 36, 2491 (2002) M. Ryhl-Svendsen, J. Glastrup, Atmos. Environ. 36, 3909 (2002) X. Yao, M. Fang, C.K. Chan, K.F. Ho, S.C. Lee, Atmos. Environ. 38, 963 (2004) A. Mellouki, G. Le Bras, H. Sidebottom, Chem. Rev. 103, 5077 (2003) G.C. Pratt, K. Palmer, C.Y. Wu, F. Oliaei, C. Hollerbach, M.J. Fenske, Environ. Health Persp. 108, 815 (2000) A. Chebbi, P. Carlier, Atmos. Environ. 30, 4233 (1996) P. Khare, N. Kumar, K.M. Kumari, S.S. Srivastava, Rev. Geophys. 37, 227 (1999) D. Grosjean, Atmos Environ. 26, 3279 (1990) J.N. Galloway, G.E. Liens, W.C. Keene, J.M. Miller, J. Geophys. Res. 87, 8771 (1982) X. Lee, D. Qin, G. Jiang, H. Zhou, Cold Reg. Sci. Technol. 34, 127 (2002) NTP 2003, National Toxicology Program, available at http://ntp.niehs.nih.gov:8080/index.html K. Granby, C.S. Christensen, C. Lohse, Atmos. Environ. 31, 1403 (1997) K. Granby, A.H. Egeløv, T. Nielsen, C. Lohse, J. Atmos. Chem. 28, 195 (1997) G.S. Tyndall, R.A. Cox, C. Granier, R. Lescaux, G.K. Moortgat, M.J. Pilling, A.R. Ravishankara, T.J. Wallington, J. Geophys. 106, 12157 (2001) R. Atkinson, J. Arey, Chem. Rev. 103, 4605 (2003) E.J. Feltham, M.J. Almond, G. Marston, V.P. Ly, K.S. Wiltshire, Spectrochim. Acta A 56, 2605 (2000) E.D. Baboukas, M. Kanakidou, N. Mihalopoulos, J. Geophys. Res. 105, 14459 (2000) S.P. Sander, R.R. Friedl, D.M. Golden, M.J. Kurylo, R.E. Huie, V.L. Orkin, G.K. Moortgat, A.R. Ravishankara, C.E. Kolb, M.J. Molina, B.J. Finlayson-Pitts, Chemical Kinetics and Photochemical Data for Use in Stratospheric Studies, Evaluation No. 14 (JPL Publication 02-25, Pasadena, CA, 2003) N.I. Butkovskaya, A. Kukui, N. Pouvesle, G. Le Bras, J. Phys. Chem. A 108, 7021 (2004) D.E. Heard, M.J. Pilling, Chem. Rev. 103, 5163 (2003) D.L. Singleton, G. Paraskevopoulos, R.S. Irwin, J. Am. Chem. Soc. 111, 5248 (1989) F. De Smedt, X.V. Bui, T.L. Nguyen, J. Peeters, L. Vereecken, J. Phys. Chem. A 109, 2401 (2005) A. O’Keefe, D.A.G. Deacon, Rev. Sci. Instrum. 59, 2544 (1988) D. Romanini, A.A. Kachanov, N. Sadeghi, F. Stoeckel, Chem. Phys. Lett. 264, 316 (1997) D. Romanini, A.A. Kachanov, F. Stoeckel, Chem. Phys. Lett. 270, 538 (1997) A. O’Keefe, Chem. Phys. Lett. 293, 331 (1998) J.B. Paul, L. Lapson, J.G. Anderson, Appl. Opt. 40, 4904 (2001) D.B. Atkinson, Analyst 128, 117 (2003) S.S. Brown, Chem. Rev. 103, 5219 (2003) B.L. Fawcett, A.M. Parkes, D.E. Shallcross, A.J. Orr-Ewing, Phys. Chem. Chem. Phys. 4, 5960 (2002) M.I. Mazurenka, B.L. Fawcett, J.M.F. Elks, D.E. Shallcross, A.J. Orr-Ewing, Chem. Phys. Lett. 367, 1 (2003) M.D. King, E.M. Dick, W.R. Simpson, Atmos. Environ. 34, 685 (2000) R. Claps, F.V. Englich, D.P. Leleux, D. Richter, F.K. Tittel, R.F. Curl, Appl. Opt. 40, 4387 (2001) H. Barry, L. Corner, G. Hancock, R. Peverall, G.A. D Richie, Phys. Chem. Chem. Phys. 4, 445 (2002) A.S.C. Cheung, T. Ma, H. Chen, Chem. Phys. Lett. 353, 275 (2002) A.R. Awatry, J.H. Miller, Appl. Phys. B 75, 255 (2002) Z. Majcherova, P. Macko, D. Romanini, V.I. Perevalov, S.A. Tashkun, J.L. Teffo, A. Campargue, J. Mol. Spectrosc. 230, 1 (2005) L.S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. Chris Benner, M. Birk, L.R. Brown, M.R. Carleer, C. Chackerian Jr., K. Chance, V. Dana, V.M. Devi, J.M. Flaud, R.R. Gamache, A. Goldman, J.M. Hartmann, K.W. Jucks, A.G. Maki, J.Y. Mandin, S.T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C.P. Rinsland, M.A.H. Smith, J. Tennyson, R.N. Tolchenov, R.A. Toth, J. Vander Auwera, P. Varanasi, G. Wagner, J. Quantum Spectrosc. Radiat. Transf. 96, 139 (2005) W.D. Taylor, T.D. Allston, M.J. Moscato, G.B. Fazekas, R. Kozlowski, G.A. Takacs, Int. J. Chem. Kinet. 12, 231 (1980) G. Berden, R. Peeters, G. Meijer, Int. Rev. Phys. Chem. 19, 565 (2000) HITRAN 2004, available at http://www.hitran.com GEISA 2003, available at http://ara.lmd.polytechnique.fr W.A. McClenny, J.D. Pleil, G.F. Evans, K.D. Oliver, M.W. Holdren, W.T. Winberry, J. Air Waste Manage. 41, 1308 (1991) R. Atkinson, W.P.L. Carter, A.M. Winer, J.N. Pitts, J. Air Waste Manage. 31, 1090 (1981) J. Chao, B.J. Zwolinski, J. Phys. Chem. Ref. Data 7, 363 (1978) G.S. Jolly, D.J. McKenney, D.L. Singleton, G. Paraskevopoulos, A.R. Bossard, J. Phys. Chem. 90, 6557 (1986) D.L. Singleton, G. Paraskevopoulos, R.S. Irwin, G.S. Jolly, D.J. McKenney, J. Am. Chem. Soc. 110, 7786 (1988) J. Peeters, G. Fantechi, L. Vereecken, J. Atmos. Chem. 48, 59 (2004) R.V. Olkhov, Q. Li, M.C. Osborne, I.W.M. Smith, Phys. Chem. Chem. Phys. 3, 4522 (2001) M.W. Chase Jr., J. Phys. Chem. Ref. Data 9, 1 (1998) Y. He, B.J. Orr, Chem. Phys. Lett. 319, 131 (2000) G.S. Tyndall, A.S. Pimentel, T.J. Orlando, J. Phys. Chem. A 108, 6850 (2004) F. Cavalli, I. Barnes, K.H. Becker, T.J. Wallington, J. Phys. Chem. A 104, 11310 (2000) M. Rosado-Reyes, J.S. Francisco, J. Phys. Chem. A 110, 4419 (2006) D.B. Atkinson, J.L. Spillman, J. Phys. Chem. A 106, 8891 (2002) S.J. Zalyubovsky, B.G. Glover, T.A. Miller, J. Phys. Chem. A 107, 7704 (2003)