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在腐植酸上二氧化氮光敏还原制备亚硝酸

文章作者:群英      发布日期:2013-12-18

Konrad Stemmler1 Markus Ammann1 Chantal Donders1,3 Jörg Kleffmann2 Christian George4 著 郑佩珠5 译
1 保罗谢勒研究所放射与环境化学实验室 瑞士
2 堡大学物理化学系 伍珀塔尔 德国
3 伯尔尼大学化学与生物化学系 伯尔尼 瑞士
4 环境化学应用实验室 维勒班 法国
5 中国腐植酸工业协会 北京 100120


摘 要:研究结果表明,土壤和其他含有腐植酸的表面,具有一种能产生还原表面物质的有机表面光化学,而
这种还原表面物质可以选择性地与二氧化氮反应。亚硝酸形成的表观速率可以解释最近观察到的白天在边界层
中亚硝酸高浓度现象,亚硝酸的光分解占整个羟基自由基源的60%。我们认为这种在腐植酸上的光诱导亚硝酸
产物对最低对流层的化学过程有潜在的重要影响。

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关键词:亚硝酸 二氧化氮 腐植酸 还原 光化学


中图分类号:O644.1 文献标识码:A 文章编号:1671-9212(2013)03-0026-05

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Photosensitized Reduction of Nitrogen Dioxide on Humic Acid
as a Source of Nitrous Acid

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Konrad Stemmler1, Markus Ammann1, Chantal Donders1,3, Jörg Kleffmann2, Christian George4 write
Zheng Peizhu5, translate
1 Paul Scherrer Institut, Laboratory of Radio- and Environmental Chemistry, CH-5232 Villigen, Switzerland
2 Bergische Universitǎt Wuppertal, Physikalische Chemie/FB C, D-42097 Wuppertal, Germany
3 Department of Chemistry and Biochemistry, University of Bern, CH-3012 Bern, Switzerland
4 Laboratoire d’Application de la Chimie à l’Environnement(UCBL-CNRS), F-69622 Villeurbanne, France
5 Chaia Humic Acid Industry Association, Beijing, 100120

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Abstract: Our findings indicate that soil and other surfaces containing humic acid exhibit an organic surface photochemistry that produces reductive surface species,which react selectively with nitrogen dioxide. The observed rate of nitrous acid for mation could explain the recently observed high daytime concentrations of nitrous acid in the boundary layer,the photolysis of which accounts for up to 60 percent of the integrated hydroxyl radical source strengths. We suggest that this photoinduced nitrous acid production on humic acid could have a potentially significant impact on the chemistry of the lower most troposphere.

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Key words: nitrous acid; nitrogen dioxide; humic acid; reduction; photochemistry

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    亚硝酸是一种羟基自由基光化学前体,是在对流层中降解多数空气污染物的重要氧化剂。然而,对对流层中亚硝酸的来源认识仍然不多。最近的大气测量显示,在白天通过不明机理形成大量亚硝酸。在本文中,我们在一种放射状的管式气流反应器中把腐植酸(H A)膜暴露在二氧化氮氛围中,发现在光激发的H A上还原二氧化氮是亚硝酸气体的重要来源。

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1 方法

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1.1 光反应和实验描述

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    HA基板照射是在50cm×0.8cm(内径)进行。玻璃管插入到拥有几个荧光灯(44cm×2.6cm,外径)的空气冷却的光源里,在循环装置的周围装有反应管。使用3种灯来检测在不同波长(300~420nm,400~700nm和500~700nm)下受辐射的HNO2产物。在反应池表面的3个光源光谱辐射利用LI-COR1800半球的余弦校正的光谱辐射计来测量,并示于补充材料的图2中,且与地球表面太阳光的贡献和Aldrich-HA吸收光谱作对比。管状玻璃流动反应器的内表面(表面=125cm2,表面与体积比=5cm-1)涂有HA薄层。反应器壁的HA涂层是在室温下,通过干燥氮气流分散在反应器壁上的HA水溶液(1mg/mL,pH=4.4)实现的。含有土壤的实验是在顶部具有一个玻璃窗口(45cm×1cm)的45cm×1cm×1cm的聚四氟乙烯流式反应器中进行。

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有关更多内容敬请参阅《腐植酸》杂志2013年第3期“译文”之相关文章。

(责任编辑:张勇)


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