基于实验室模拟研究二次有机气溶胶生成及老化机制

doi:10.6023/A20020036

化学学报 ›› 2020, Vol. 78 ›› Issue (6): 516-527.DOI: 10.6023/A20020036 上一篇下一篇

综述

基于实验室模拟研究二次有机气溶胶生成及老化机制

王辉^a, 俞颖^a, 唐荣志^a, 郭松^a,b

a 北京大学环境模拟与污染控制国家重点实验室北京大学环境科学与工程学院北京 100871;
b 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京信息工程大学南京 210044

投稿日期:2020-02-16 发布日期:2020-05-30
通讯作者: 郭松 E-mail:songguo@pku.edu.cn
作者简介:王辉,博士研究生,2017年进入北京大学环境科学与工程学院.主要研究方向:大气细颗粒物的来源及化学组成,实验室模拟研究二次有机气溶胶的生成机制;俞颖,硕士研究生.2019年获得北京大学环境科学与工程学院本科学位.主要研究方向:挥发性有机物来源与活性研究、典型源的二次气溶胶生成潜势和特征研究;唐荣志,博士研究生.2016年进入北京大学环境科学与工程学院.主要研究方向:大气中的半挥发性有机物的测量及对二次有机气溶胶的生成的贡献,二次有机气溶胶的组成及来源分析;郭松,博士,北京大学环境科学与工程学院青年千人计划研究员,博士生导师.2005年和2011年分别获得北京大学学士学位和博士学位,2015年获得北京大学职位.主要研究方向为大气气溶胶二次转化机制及其环境效应,具体包括二次有机气溶胶组成及生成机制、黑碳气溶胶老化机制及其环境效应等.承担和参与多项国家自然科学基金委项目和国家重点研发计划项目.
基金资助:
项目受国家重点研发计划（No.2016YFC0202000）、国家自然科学基金（Nos.51636003，41977179，21677002，91844301）和多相复杂系统国家重点实验室开放课题（No.MPCS-2019-D-09）资助.

Research on Formation and Aging of Secondary Organic Aerosol Based on Simulation Methods

Wang Hui^a, Yu Ying^a, Tang Rongzhi^a, Guo Song^a,b

a State Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871;
b Cooperative Innovation Center of Atmospheric Environment and Equipment Technology, Nanjing University of Information Engineering, Jiangsu, Nanjing 210044

Received:2020-02-16 Published:2020-05-30
Supported by:
Project supported by the National Key R&D Program of China (No. 2016YFC0202000), the National Natural Science Foundation of China (Nos. 51636003, 41977179, 21677002, 91844301) and the Open Research Fund of State Key Laboratory of Multi-phase Complex Systems (No. MPCS-2019-D-09).

文章分享

摘要/Abstract

由于二次有机气溶胶（SOA）对气候变化、区域污染和人体健康具有明显的影响，因此受到了广泛的关注.基于实验室的方法可以在稳定可控的条件下探讨SOA的生成机制，其中环境烟雾箱和气溶胶生成潜势反应器是最常用的两种模拟工具.本文综述了基于这两种模拟工具对SOA产率的影响因素、SOA生成机制和SOA老化过程中性质演变特征的研究.影响SOA产率的因素主要包括OH暴露量，NO_x水平（VOCs/NO_x），种子颗粒物的浓度及种子颗粒物的化学组成.SOA产率随着OH暴露量、VOCs/NO_x比值的增加均先增后减；种子颗粒物的存在会通过提高气态中间产物的凝结汇，从而促进物质从气相到颗粒相的转化；酸性种子颗粒物可以通过提高摄取系数并提供酸催化条件促进SOA的生成；种子颗粒物中的金属离子和矿物质也会通过催化作用或者影响氧化剂的产生等过程对SOA的生成和老化产生作用.本综述还总结了不同源排放气态前体物SOA的生成潜势以及生成SOA的特征.等效光氧化龄约为2~3 d时，汽油发动机排放生成SOA量达到最高值，增长倍数（SOA/POA，POA即为一次有机气溶胶）约为10~14，SOA生成潜势约为400~500 mg/kg fuel；生物质燃烧排放，在等效光氧化龄约为3~4 d时，SOA增长倍数最大，平均约为1.42~7.6；而其他源如天然气燃烧、餐饮等排放也具有很高的SOA生成潜势，天然气燃烧排放后SOA的增长倍数高达268倍，餐饮源排放SOA的增长倍数约为3~8倍.不同地区的实际大气中气态前体物氧化生成SOA的最高值出现在等效光化学龄为2~4 d时.综合不同研究中源排放和实际大气中前体物生成SOA演化特征发现，随着OH暴露量的增加，SOA的氧化态逐渐增加，O/C比约从0.2增长到1.3，O/C与H/C变化斜率均在-1到0之间，说明氧化机制可能包括生成羟基、过氧羟基以及羧酸基团的物质；氧化过程中SOA的挥发性逐渐降低，吸湿性逐渐增加.SOA生成过程中间态物种的测量技术开发、复杂体系下SOA生成机制的研究和SOA演化过程中特征的表征是未来SOA研究的重要方面.

关键词: 二次有机气溶胶, 产率, 生成潜势, 烟雾箱, 氧化流动管

Secondary organic aerosol (SOA) is a major component of aerosols in the atmosphere, which plays a crucial role in climate change, regional pollution and human health. Laboratory simulations are usually used to mimic SOA formation. The most commonly used simulation facilities are environmental chambers and potential aerosol mass (PAM) reactors. Here in this work, we review the studies about influencing factors and mechanisms of SOA formation, as well as the evolution of SOA aging. We summarize the influencing factors on SOA yields, i.e. OH exposure, NO_x level, and the loading and chemical composition of seed particles. The effects of NO_x level (i.e. VOCs/NO_x) and OH exposure are nonmonotonic. The NO_x level influences the fate of RO₂ radicals, so SOA yields will increase and then decrease with the addition of NO_x. Similarly, the increase of OH exposure affects the major oxidation mechanism from functionalization to fragmentation, leading to the up and down trend of SOA yields. The higher seed particle loading provides more surface area for condensable products and then increases the SOA yields. The particle acidity favors the uptake process for gas-phase products and promote the SOA formation via further reactions in the condense phase. Trace components e.g. transition metals and minerals can be involved in the SOA formation and aging by catalysis or affecting the uptake of oxidants and their products. Chambers and PAM reactors are usually used to explore SOA formation potential of different sources. SOA formation potential from vehicles will be influenced by engine types, engine loading and composition of fuel. The highest SOA enhancement ratio (SOA/POA) from gasoline engines is about 4~14, when the equivalent photochemical days are 2~3 d. The SOA production mass from gasoline vehicles is from about 10~40 to 400~500 mg/kg fuel. The SOA formation potential is about 400~500 mg/kg fuel. The largest SOA enhancement ratio for biomass burning is 1.4~7.6, which occurs at 3~4 photochemical days. The SOA enhancement ratio from ambient air differs from region to region. However, the highest ratios all occur at the photochemical age of about 2~4 d. We summarize the SOA characteristics evolution with aging. Oxidation state of particles will increase with OH exposure. Changes of H/C and O/C with increasing OH exposure can be plotted in the Van Krevelen diagrams. The slopes of fitted curve range from -1 to 0, indicating OA evolution chemistry involving addition of carboxylic acids or addition of alcohols/peroxides. In addition, the volatility and hygroscopicity of oxidized OA will be higher than primary organic aerosols. In the future, more studies should be focused on developing new technologies to measuring the oxidized intermediate products at a molecular level. Also the researches on the mechanism of SOA formation from complex precursors are also crucial to understand the SOA formation at real atmosphere.

Key words: secondary organic aerosols, yield, formation potential, chambers, oxidation flow tube

引用此文

王辉, 俞颖, 唐荣志, 郭松. 基于实验室模拟研究二次有机气溶胶生成及老化机制[J]. 化学学报, 2020, 78(6): 516-527.

Wang Hui, Yu Ying, Tang Rongzhi, Guo Song. Research on Formation and Aging of Secondary Organic Aerosol Based on Simulation Methods[J]. Acta Chimica Sinica, 2020, 78(6): 516-527.

导出引用 EndNote|Reference Manager|ProCite|BibTeX|RefWorks

分享此文

参考文献

[1] Pope, C. A.; Dockery, D. W. J. Air Waste Manag. Assoc. 2006, 56, 709.
[2] Zhang, Q.; Jimenez, J. L.; Worsnop, D. R.; Canagaratna, M. Environ. Sci. Technol. 2007, 41, 3213.
[3] Jimenez, J. L.; Canagaratna, M. R.; Donahue, N. M.; Prevot, A. S. H.; Zhang, Q.; Kroll, J. H.; DeCarlo, P. F.; Allan, J. D.; Coe, H.; Ng, N. L.; Aiken, A. C.; Docherty, K. S.; Ulbrich, I. M.; Grieshop, A. P.; Robinson, A. L.; Duplissy, J.; Smith, J. D.; Wilson, K. R.; Lanz, V. A.; Hueglin, C.; Sun, Y. L.; Tian, J.; Laaksonen, A.; Raatikainen, T.; Rautiainen, J.; Vaattovaara, P.; Ehn, M.; Kulmala, M.; Tomlinson, J. M.; Collins, D. R.; Cubison, M. J.; Dunlea, E. J.; Huffman, J. A.; Onasch, T. B.; Alfarra, M. R.; Williams, P. I.; Bower, K.; Kondo, Y.; Schneider, J.; Drewnick, F.; Borrmann, S.; Weimer, S.; Demerjian, K.; Salcedo, D.; Cottrell, L.; Griffin, R.; Takami, A.; Miyoshi, T.; Hatakeyama, S.; Shimono, A.; Sun, J. Y.; Zhang, Y. M.; Dzepina, K.; Kimmel, J. R.; Sueper, D.; Jayne, J. T.; Herndon, S. C.; Trimborn, A. M.; Williams, L. R.; Wood, E. C.; Middlebrook, A. M.; Kolb, C. E.; Baltensperger, U.; Worsnop, D. R.; Stockholms, U. Science 2009, 326, 1525.
[4] Huang, R. J.; Zhang, Y.; Bozzetti, C.; Ho, K. F.; Cao, J. J.; Han, Y.; Daellenbach, K. R.; Slowik, J. G.; Platt, S. M.; Canonaco, F.; Zotter, P.; Wolf, R.; Pieber, S. M.; Bruns, E. A.; Crippa, M.; Ciarelli, G.; Piazzalunga, A.; Schwikowski, M.; Abbaszade, G.; Schnelle-Kreis, J.; Zimmermann, R.; An, Z.; Szidat, S.; Baltensperger, U.; El Haddad, I.; Prevot, A. S. Nature 2014, 514, 218.
[5] Tang, R. Z.; Wu, Z. P.; Li, X.; Wang, Y. J.; Shang, D. J.; Xiao, Y.; Li, M. R.; Zeng, L. M.; Wu, Z. J.; Hallquist, M.; Hu, M.; Guo, S. Atmos. Chem. Phys. 2018, 18, 4055.
[6] Guo, S.; Hu, M.; Guo, Q.; Zhang, X.; Schauer, J. J.; Zhang, R. Atmos. Chem. Phys. 2013, 13, 8303.
[7] Hu, M.; Guo, S.; Peng, J. F.; Wu, Z. J. Natl. Sci. Rev. 2015, 3, 257.
[8] Volkamer, R.; Jimenez, J. L.; Martini, F. S.; Dzepina, K.; Zhang, Q.; Salcedo, D.; Molina, L. T.; Worsnop, D. R.; Molina, M. J. Geophys. Res. Lett. 2006, 33,
[9] Kanakidou, M.; Seinfeld, J. H.; Pandis, S. N.; Barnes, I.; Dentener, F. J.; Facchini, M. C.; Van Dingenen, R.; Ervens, B.; Nenes, A.; Nielsen, C. J.; Swietlicki, E.; Putaud, J. P.; Balkanski, Y.; Fuzzi, S.; Horth, J.; Moortgat, G. K.; Winterhalter, R.; Myhre, C. E. L.; Tsigaridis, K.; Vignati, E.; Stephanou, E. G.; Wilson, J. Atmos. Chem. Phys. 2005, 5, 1053.
[10] Spracklen, D. V.; Jimenez, J. L.; Carslaw, K. S.; Worsnop, D. R.; Evans, M. J.; Mann, G. W.; Zhang, Q.; Canagaratna, M. R.; Allan, J.; Coe, H.; McFiggans, G.; Rap, A.; Forster, P. Atmos. Chem. Phys. 2011, 11, 12109.
[11] Guo, S.; Hu, M.; Guo, Q.; Zhang, X.; Zheng, M.; Zheng, J.; Chang, C. C.; Schauer, J. J.; Zhang, R. Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 9846.
[12] Kroll, J. H.; Ng, N. L.; Murphy, S. M.; Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H. Environ. Sci. Technol. 2006, 40, 1869.
[13] Zhou, S.; Joudan, S.; Forbes, M. W.; Zhou, Z.; Abbatt, J. P. D. Environ. Sci. Technol. Lett. 2019, 6, 243.
[14] Corral Arroyo, P.; Bartels-Rausch, T.; Alpert, P. A.; Dumas, S.; Perrier, S.; George, C.; Ammann, M. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 7680.
[15] Tofan-Lazar, J.; Situm, A.; Al-Abadleh, H. A. J. Phys. Chem. A 2013, 117, 10368.
[16] Rossignol, S.; Aregahegn, K. Z.; Tinel, L.; Fine, L.; Noziere, B.; George, C. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 3218.
[17] Liggio, J.; Li, S.-M.; McLaren, R. Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 1532.
[18] Kenseth, C. M.; Huang, Y.; Zhao, R.; Dalleska, N. F.; Hethcox, J. C.; Stoltz, B. M.; Seinfeld, J. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2018, 115, 8301.
[19] Epstein, S. A.; Blair, S. L.; Nizkorodov, S. A. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 11251.
[20] Guo, S.; Hu, M.; Shang, D.; Guo, Q.; Hu, W. Acta Chim. Sinica 2014, 72, 145. (郭松, 胡敏, 尚冬杰, 郭庆丰, 胡伟伟, 化学学报, 2014, 72, 145.)
[21] Guo, S.; Hu, M.; Guo, Q.; Shang, D. Acta Chim. Sinica 2014, 72, 658. (郭松, 胡敏, 郭庆丰, 尚冬杰, 化学学报, 2014, 72, 658.)
[22] Kleindienst, T. E.; Jaoui, M.; Lewandowski, M.; Offenberg, J. H.; Lewis, C. W.; Bhave, P. V.; Edney, E. O. Atmos. Environ. 2007, 41, 8288.
[23] Kang, E.; Root, M. J.; Toohey, D. W.; Brune, W. H. Atmos. Chem. Phys. 2007, 7, 5727.
[24] Bruns, E. A.; El Haddad, I.; Keller, A.; Klein, F.; Kumar, N. K.; Pieber, S. M.; Corbin, J. C.; Slowik, J. G.; Brune, W. H.; Baltensperger, U.; Prévôt, A. S. H. Atmos. Meas. Tech. 2015, 8, 2315.
[25] Rohrer, F.; Bohn, B.; Brauers, T.; Brüning, D.; Johnen, F. J.; Wahner, A.; Kleffmann, J. Atmos. Chem. Phys. 2005, 5, 2189.
[26] Kang, E.; Toohey, D. W.; Brune, W. H. Atmos. Chem. Phys. 2011, 11, 1837.
[27] Lambe, A. T.; Ahern, A. T.; Williams, L. R.; Slowik, J. G.; Wong, J. P. S.; Abbatt, J. P. D.; Brune, W. H.; Ng, N. L.; Wright, J. P.; Croasdale, D. R.; Worsnop, D. R.; Davidovits, P.; Onasch, T. B. Atmos. Meas. Tech. 2011, 4, 445.
[28] Eddingsaas, N. C.; Loza, C. L.; Yee, L. D.; Chan, M.; Schilling, K. A.; Chhabra, P. S.; Seinfeld, J. H.; Wennberg, P. O. Atmos. Chem. Phys. 2012, 12, 7413.
[29] Chen, S.; Brune, W. H.; Lambe, A. T.; Davidovits, P.; Onasch, T. B. Atmos. Chem. Phys. 2013, 13, 5017.
[30] Lambe, A. T.; Chhabra, P. S.; Onasch, T. B.; Brune, W. H.; Hunter, J. F.; Kroll, J. H.; Cummings, M. J.; Brogan, J. F.; Parmar, Y.; Worsnop, D. R.; Kolb, C. E.; Davidovits, P. Atmos. Chem. Phys. 2015, 15, 3063.
[31] Lambe, A. T.; Onasch, T. B.; Massoli, P.; Croasdale, D. R.; Wright, J. P.; Ahern, A. T.; Williams, L. R.; Worsnop, D. R.; Brune, W. H.; Davidovits, P. Atmos. Chem. Phys. 2011, 11, 8913.
[32] Kirkby, J.; Duplissy, J.; Sengupta, K.; Frege, C.; Gordon, H.; Williamson, C.; Heinritzi, M.; Simon, M.; Yan, C.; Almeida, J.; Trostl, J.; Nieminen, T.; Ortega, I. K.; Wagner, R.; Adamov, A.; Amorim, A.; Bernhammer, A.-K.; Bianchi, F.; Breitenlechner, M.; Brilke, S.; Chen, X.; Craven, J.; Dias, A.; Ehrhart, S.; Flagan, R. C.; Franchin, A.; Fuchs, C.; Guida, R.; Hakala, J.; Hoyle, C. R.; Jokinen, T.; Junninen, H.; Kangasluoma, J.; Kim, J.; Krapf, M.; Kurten, A.; Laaksonen, A.; Lehtipalo, K.; Makhmutov, V.; Mathot, S.; Molteni, U.; Onnela, A.; Perakyla, O.; Piel, F.; Petaja, T.; Praplan, A. P.; Pringle, K.; Rap, A.; Richards, N. A. D.; Riipinen, I.; Rissanen, M. P.; Rondo, L.; Sarnela, N.; Schobesberger, S.; Scott, C. E.; Seinfeld, J. H.; Sipila, M.; Steiner, G.; Stozhkov, Y.; Stratmann, F.; Tomé, A.; Virtanen, A.; Vogel, A. L.; Wagner, A. C.; Wagner, P. E.; Weingartner, E.; Wimmer, D.; Winkler, P. M.; Ye, P.; Zhang, X.; Hansel, A.; Dommen, J.; Donahue, N. M.; Worsnop, D. R.; Baltensperger, U.; Kulmala, M.; Carslaw, K. S.; Curtius, J.; Stockholms, U. Nature 2016, 533, 521.
[33] Trostl, J.; Chuang, W. K.; Gordon, H.; Heinritzi, M.; Yan, C.; Molteni, U.; Ahlm, L.; Frege, C.; Bianchi, F.; Wagner, R.; Simon, M.; Lehtipalo, K.; Williamson, C.; Craven, J. S.; Duplissy, J.; Adamov, A.; Almeida, J.; Bernhammer, A. K.; Breitenlechner, M.; Brilke, S.; Dias, A.; Ehrhart, S.; Flagan, R. C.; Franchin, A.; Fuchs, C.; Guida, R.; Gysel, M.; Hansel, A.; Hoyle, C. R.; Jokinen, T.; Junninen, H.; Kangasluoma, J.; Keskinen, H.; Kim, J.; Krapf, M.; Kurten, A.; Laaksonen, A.; Lawler, M.; Leiminger, M.; Mathot, S.; Mohler, O.; Nieminen, T.; Onnela, A.; Petaja, T.; Piel, F. M.; Miettinen, P.; Rissanen, M. P.; Rondo, L.; Sarnela, N.; Schobesberger, S.; Sengupta, K.; Sipila, M.; Smith, J. N.; Steiner, G.; Tome, A.; Virtanen, A.; Wagner, A. C.; Weingartner, E.; Wimmer, D.; Winkler, P. M.; Ye, P.; Carslaw, K. S.; Curtius, J.; Dommen, J.; Kirkby, J.; Kulmala, M.; Riipinen, I.; Worsnop, D. R.; Donahue, N. M.; Baltensperger, U. Nature 2016, 533, 527.
[34] Donahue, N. M.; Henry, K. M.; Mentel, T. F.; Kiendler-Scharr, A.; Spindler, C.; Bohn, B.; Brauers, T.; Dorn, H. P.; Fuchs, H.; Tillmann, R.; Wahner, A.; Saathoff, H.; Naumann, K.-H.; Möhler, O.; Leisner, T.; Müller, L.; Reinnig, M.-C.; Hoffmann, T.; Salo, K.; Hallquist, M.; Frosch, M.; Bilde, M.; Tritscher, T.; Barmet, P.; Praplan, A. P.; DeCarlo, P. F.; Dommen, J.; Prévôt, A. S. H.; Baltensperger, U. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 13503.
[35] Hennigan, C. J.; Miracolo, M. A.; Engelhart, G. J.; May, A. A.; Presto, A. A.; Lee, T.; Sullivan, A. P.; McMeeking, G. R.; Coe, H.; Wold, C. E.; Hao, W. M.; Gilman, J. B.; Kuster, W. C.; de Gouw, J.; Schichtel, B. A.; Collett, J. L.; Kreidenweis, S. M.; Robinson, A. L. Atmos. Chem. Phys. 2011, 11, 7669.
[36] Zhao, B.; Wang, S.; Donahue, N. M.; Chuang, W.; Hildebrandt Ruiz, L.; Ng, N. L.; Wang, Y.; Hao, J. Environ. Sci. Technol. 2015, 49, 2245.
[37] Müller, L.; Reinnig, M. C.; Naumann, K. H.; Saathoff, H.; Mentel, T. F.; Donahue, N. M.; Hoffmann, T. Atmos. Chem. Phys. 2012, 12, 1483.
[38] Emanuelsson, E. U.; Mentel, T. F.; Watne, A. K.; Spindler, C.; Bohn, B.; Brauers, T.; Dorn, H. P.; Hallquist, A. M.; Haseler, R.; Kiendler-Scharr, A.; Muller, K. P.; Pleijel, H.; Rohrer, F.; Rubach, F.; Schlosser, E.; Tillmann, R.; Hallquist, M. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 6168.
[39] Zhang, X.; Cappa, C. D.; Jathar, S. H.; McVay, R. C.; Ensberg, J. J.; Kleeman, M. J.; Seinfeld, J. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 5802.
[40] Heringa, M. F.; DeCarlo, P. F.; Chirico, R.; Tritscher, T.; Dommen, J.; Weingartner, E.; Richter, R.; Wehrle, G.; Prévôt, A. S. H.; Baltensperger, U. Atmos. Chem. Phys. 2011, 11, 5945.
[41] Bloss, C.; Wagner, V.; Bonzanini, A.; Jenkin, M. E.; Wirtz, K.; Martin-Reviejo, M.; Pilling, M. J. Atmos. Chem. Phys. 2005, 5, 623.
[42] Peng, J. F.; Hu, M.; Du, Z. F.; Wang, Y. H.; Zheng, J.; Zhang, W. B.; Yang, Y. D.; Qin, Y. H.; Zheng, R.; Xiao, Y.; Wu, Y. S.; Lu, S. H.; Wu, Z. J.; Guo, S.; Mao, H. J.; Shuai, S. J. Atmos. Chem. Phys. 2017, 17, 10743.
[43] Du, Z.; Hu, M.; Peng, J.; Zhang, W.; Zheng, J.; Gu, F.; Qin, Y.; Yang, Y.; Li, M.; Wu, Y.; Shao, M.; Shuai, S. Atmos. Chem. Phys. 2018, 18, 9011.
[44] Mothes, F.; Böge, O.; Herrmann, H. Environ. Sci. Pollut. Res. 2016, 23, 15250.
[45] Tkacik, D. S.; Presto, A. A.; Donahue, N. M.; Robinson, A. L. Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 8773.
[46] Lambe, A. T.; Onasch, T. B.; Croasdale, D. R.; Wright, J. P.; Martin, A. T.; Franklin, J. P.; Massoli, P.; Kroll, J. H.; Canagaratna, M. R.; Brune, W. H.; Worsnop, D. R.; Davidovits, P. Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 5430.
[47] Kroll, J. H.; Seinfeld, J. H. Atmos. Environ. 2008, 42, 3593.
[48] Presto, A. A.; Huff Hartz, K. E.; Donahue, N. M. Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 7046.
[49] Hoyle, C. R.; Boy, M.; Donahue, N. M.; Fry, J. L.; Glasius, M.; Guenther, A.; Hallar, A. G.; Huff Hartz, K.; Petters, M. D.; Petäjä, T.; Rosenoern, T.; Sullivan, A. P. Atmos. Chem. Phys. 2011, 11, 321.
[50] Surratt, J. D.; Chan, A. W.; Eddingsaas, N. C.; Chan, M.; Loza, C. L.; Kwan, A. J.; Hersey, S. P.; Flagan, R. C.; Wennberg, P. O.; Seinfeld, J. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 6640.
[51] Xu, L.; Guo, H.; Boyd, C. M.; Klein, M.; Bougiatioti, A.; Cerully, K. M.; Hite, J. R.; Isaacman-VanWertz, G.; Kreisberg, N. M.; Knote, C.; Olson, K.; Koss, A.; Goldstein, A. H.; Hering, S. V.; Gouw, J. d.; Baumann, K.; Lee, S.-H.; Nenes, A.; Weber, R. J.; Ng, N. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015, 112, 37.
[52] Ng, N. L.; Chhabra, P. S.; Chan, A. W. H.; Surratt, J. D.; Kroll, J. H.; Kwan, A. J.; McCabe, D. C.; Wennberg, P. O.; Sorooshian, A.; Murphy, S. M.; Dalleska, N. F.; Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H. Atmos. Chem. Phys. 2007, 7, 5159.
[53] Dommen, J.; Metzger, A.; Duplissy, J.; Kalberer, M.; Alfarra, M. R.; Gascho, A.; Weingartner, E.; Prevot, A. S. H.; Verheggen, B.; Baltensperger, U. Geophys. Res. Lett. 2006, 33, L13805.
[54] Chan, A. W. H.; Chan, M. N.; Surratt, J. D.; Chhabra, P. S.; Loza, C. L.; Crounse, J. D.; Yee, L. D.; Flagan, R. C.; Wennberg, P. O.; Seinfeld, J. H. Atmos. Chem. Phys. 2010, 10, 7169.
[55] Zhang, J.; Huff Hartz, K. E.; Pandis, S. N.; Donahue, N. M. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 11053.
[56] Zhao, Y.; Saleh, R.; Saliba, G.; Presto, A. A.; Gordon, T. D.; Drozd, G. T.; Goldstein, A. H.; Donahue, N. M.; Robinson, A. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2017, 114, 6984.
[57] Koop, T.; Bookhold, J.; Shiraiwa, M.; Pöschl, U. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 19238.
[58] Abbatt, J. P.; Lee, A. K.; Thornton, J. A. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 6555.
[59] Zhao, Z.; Xu, Q.; Yang, X.; Zhang, H. ACS Earth Space Chem. 2019, 3, 344.
[60] Tillmann, R.; Hallquist, M.; Jonsson, Å. M.; Kiendler-Scharr, A.; Saathoff, H.; Iinuma, Y.; Mentel, T. F. Atmos. Chem. Phys. 2010, 10, 7057.
[61] Berkemeier, T.; Steimer, S. S.; Krieger, U. K.; Peter, T.; Poschl, U.; Ammann, M.; Shiraiwa, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 12662.
[62] Chan, M. N.; Zhang, H.; Goldstein, A. H.; Wilson, K. R. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 28978.
[63] Li, Z.; Smith, K. A.; Cappa, C. D. Atmos. Chem. Phys. 2018, 18, 14585.
[64] Zhang, X.; McVay, R. C.; Huang, D. D.; Dalleska, N. F.; Aumont, B.; Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015, 112, 14168.
[65] Kroll, J. H.; Lim, C. Y.; Kessler, S. H.; Wilson, K. R. J. Phys. Chem. A 2015, 119, 10767.
[66] Denisov, E. T.; Afanas'ev, I. B. Oxidation and Antioxidants in Organic Chemistry and Biology, Taylor & Francis, Boca Roton, 2005, p. 981.
[67] Odum, J. R.; Hoffmann, T.; Bowman, F.; Collins, D.; Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H. Environ. Sci. Technol. 1996, 30, 2580.
[68] Ehn, M.; Thornton, J. A.; Kleist, E.; Sipilä, M.; Junninen, H.; Pullinen, I.; Springer, M.; Rubach, F.; Tillmann, R.; Lee, B.; Lopez-Hilfiker, F.; Andres, S.; Acir, I.-H.; Rissanen, M.; Jokinen, T.; Schobesberger, S.; Kangasluoma, J.; Kontkanen, J.; Nieminen, T.; Kurtén, T.; Nielsen, L. B.; Jørgensen, S.; Kjaergaard, H. G.; Canagaratna, M.; Maso, M. D.; Berndt, T.; Petäjä, T.; Wahner, A.; Kerminen, V.-M.; Kulmala, M.; Worsnop, D. R.; Wildt, J.; Mentel, T. F. Nature 2014, 506, 476.
[69] Hu, M.; Shang, D.; Guo, S.; Wu, Z. Acta Chim. Sinica 2016, 74, 385. (胡敏, 尚冬杰, 郭松, 吴志军, 化学学报, 2016, 74, 385.)
[70] Seinfeld, J. H.; Pandis, S. N. Atmospheric Chemistry and Physics:From Air Pollution to Climate Change, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 2006, pp. 464~484.
[71] Wang, Z.; Hu, M.; Wu, Z.; Yue, D. Acta Chim. Sinica 2013, 71, 519. (王志彬, 胡敏, 吴志军, 岳玎利, 化学学报, 2013, 71, 519.)
[72] Eddingsaas, N. C.; VanderVelde, D. G.; Wennberg, P. O. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 8106.
[73] Minerath, E. C.; Elrod, M. J. Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 1386.
[74] Guo, S.; Hu, M.; Zamora, M. L.; Peng, J.; Shang, D.; Zheng, J.; Du, Z.; Wu, Z.; Shao, M.; Zeng, L.; Molina, M. J.; Zhang, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 17373.
[75] Nozière, B.; Dziedzic, P.; Córdova, A. Geophys. Res. Lett. 2007, 34, L21812.
[76] Nozière, B.; Dziedzic, P.; Córdova, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 3864.
[77] Nozière, B.; Córdova, A.; Naturvetenskapliga, F.; Stockholms, U.; Meteorologiska, I. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 2827.
[78] Nozière, B.; Dziedzic, P.; Córdova, A.; Naturvetenskapliga, F. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 231.
[79] Lee, A. K.; Zhao, R.; Li, R.; Liggio, J.; Li, S. M.; Abbatt, J. P. Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 12819.
[80] Kampf, C. J.; Jakob, R.; Hoffmann, T. Atmos. Chem. Phys. 2012, 12, 6323.
[81] Galloway, M. M.; Chhabra, P. S.; Chan, A. W. H.; Surratt, J. D.; Flagan, R. C.; Seinfeld, J. H.; Keutsch, F. N. Atmos. Chem. Phys. 2009, 9, 3331.
[82] Wang, Z.; Chen, C.; Ma, W.; Zhao, J. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 2044.
[83] Tofan-Lazar, J.; Al-Abadleh, H. A. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 394.
[84] Jin, L.; Zhang, P.; Shao, T.; Zhao, S. J. Hazard. Mater. 2014, 271, 9.
[85] Liu, D.; Xiu, Z.; Liu, F.; Wu, G.; Adamson, D.; Newell, C.; Vikesland, P.; Tsai, A. L.; Alvarez, P. J. J. Hazard. Mater. 2013, 262, 456.
[86] Weller, C.; Horn, S.; Herrmann, H. J. Photoch. Photobio. A:Chem. 2013, 255, 41.
[87] Weller, C.; Horn, S.; Herrmann, H. J. Photoch. Photobio. A:Chem. 2013, 268, 24.
[88] Willey, D.; Whitehead, R. F.; Kieber, R. J.; Hardison, D. R. Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 2579.
[89] Rabani, J.; Klug-Roth, D.; Lilie, J. J. Phys. Chem. 1973, 77, 1169.
[90] Cooper, P. L.; Abbatt, J. P. D. J. Phys. Chem. 1996, 100, 2249.
[91] De Haan, D. O.; Tapavicza, E.; Riva, M.; Cui, T.; Surratt, J. D.; Smith, A. C.; Jordan, M. C.; Nilakantan, S.; Almodovar, M.; Stewart, T. N.; de Loera, A.; De Haan, A. C.; Cazaunau, M.; Gratien, A.; Pangui, E.; Doussin, J. F. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 4061.
[92] Mao, J.; Fan, S.; Jacob, D. J.; Travis, K. R. Atmos. Chem. Phys. 2013, 13, 509.
[93] Liang, H.; Chen, Z. M.; Huang, D.; Zhao, Y.; Li, Z. Y. Atmos. Chem. Phys. 2013, 13, 11259.
[94] Park, J.; Jang, M.; Yu, Z. Environ. Sci. Technol. 2017, 51, 9605.
[95] Park, J. Y.; Jang, M. RSC Adv. 2016, 6, 58617.
[96] Gustafsson, R. J.; Orlov, A.; Badger, C. L.; Griffiths, P. T.; Cox, R. A.; Lambert, R. M. Atmos. Chem. Phys. 2005, 5, 3415.
[97] Ibrahim, S.; Romanias, M. N.; Alleman, L. Y.; Zeineddine, M. N.; Angeli, G. K.; Trikalitis, P. N.; Thevenet, F. ACS Earth Space Chem. 2018, 2, 376.
[98] Yu, Z.; Jang, M. Atmos. Chem. Phys. 2018, 18, 14609.
[99] Tang, M.; Cziczo, D. J.; Grassian, V. H. Chem. Rev. 2016, 116, 4205.
[100] Yu, Z.; Jang, M. ACS Earth Space Chem. 2019, 3, 2404.
[101] Presto, A. A.; Donahue, N. M. Environ. Sci. Technol. 2006, 40, 3536.
[102] Donahue, N. M.; Robinson, A. L.; Stanier, C.; Pandis, S. N. Environ. Sci. Technol. 2006, 40, 2635.
[103] La, Y. S.; Camredon, M.; Ziemann, P. J.; Valorso, R.; Matsunaga, A.; Lannuque, V.; Lee-Taylor, J.; Hodzic, A.; Madronich, S.; Aumont, B. Atmos. Chem. Phys. 2016, 16, 1417.
[104] Guo, S.; Hu, M.; Peng, J.; Wu, Z.; Zamora, M. L.; Shang, D.; Du, Z.; Zheng, J.; Fang, X.; Tang, R.; Wu, Y.; Zeng, L.; Shuai, S.; Zhang, W.; Wang, Y.; Ji, Y.; Li, Y.; Zhang, A. L.; Wang, W.; Zhang, F.; Zhao, J.; Gong, X.; Wang, C.; Molina, M. J.; Zhang, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2020, 117, 3427.
[105] Peng, J.; Hu, M.; Guo, S.; Du, Z.; Zheng, J.; Shang, D.; Zamora, M. L.; Zeng, L.; Shao, M.; Wu, Y.-S.; Zheng, J.; Wang, Y.; Glen, C. R.; Collins, D. R.; Molina, M. J.; Zhang, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2016, 113, 4266.
[106] Tkacik, D. S.; Lambe, A. T.; Jathar, S.; Li, X.; Presto, A. A.; Zhao, Y.; Blake, D.; Meinardi, S.; Jayne, J. T.; Croteau, P. L.; Robinson, A. L. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 11235.
[107] Timonen, H.; Karjalainen, P.; Saukko, E.; Saarikoski, S.; Aakko-Saksa, P.; Simonen, P.; Murtonen, T.; Dal Maso, M.; Kuuluvainen, H.; Bloss, M.; Ahlberg, E.; Svenningsson, B.; Pagels, J.; Brune, W. H.; Keskinen, J.; Worsnop, D. R.; Hillamo, R.; Rönkkö, T. Atmos. Chem. Phys. 2017, 17, 5311.
[108] Zhao, Y.; Lambe, A. T.; Saleh, R.; Saliba, G.; Robinson, A. L. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 1253.
[109] Zhang, Y.; Deng, W.; Hu, Q.; Wu, Z.; Yang, W.; Zhang, H.; Wang, Z.; Fang, Z.; Zhu, M.; Li, S.; Song, W.; Ding, X.; Wang, X. Sci. Total Environ. 2020, 722, 137934.
[110] Nordin, E. Z.; Eriksson, A. C.; Roldin, P.; Nilsson, P. T.; Carlsson, J. E.; Kajos, M. K.; Hellén, H.; Wittbom, C.; Rissler, J.; Löndahl, J.; Swietlicki, E.; Svenningsson, B.; Bohgard, M.; Kulmala, M.; Hallquist, M.; Pagels, J. H. Atmos. Chem. Phys. 2013, 13, 6101.
[111] Platt, S. M.; El Haddad, I.; Zardini, A. A.; Clairotte, M.; Astorga, C.; Wolf, R.; Slowik, J. G.; Temime-Roussel, B.; Marchand, N.; Ježek, I.; Drinovec, L.; Močnik, G.; Möhler, O.; Richter, R.; Barmet, P.; Bianchi, F.; Baltensperger, U.; Prévôt, A. S. H. Atmos. Chem. Phys. 2013, 13, 9141.
[112] Liu, T.; Wang, X.; Deng, W.; Hu, Q.; Ding, X.; Zhang, Y.; He, Q.; Zhang, Z.; Lü, S.; Bi, X.; Chen, J.; Yu, J. Atmos. Chem. Phys. 2015, 15, 9049.
[113] Liu, T.; Zhou, L.; Liu, Q.; Lee, B. P.; Yao, D.; Lu, H.; Lyu, X.; Guo, H.; Chan, C. K. Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 3001.
[114] Jathar, S. H.; Friedman, B.; Galang, A. A.; Link, M. F.; Brophy, P.; Volckens, J.; Eluri, S.; Farmer, D. K. Environ. Sci. Technol. 2017, 51, 1377.
[115] Watne, A. K.; Psichoudaki, M.; Ljungstrom, E.; Le Breton, M.; Hallquist, M.; Jerksjo, M.; Fallgren, H.; Jutterstrom, S.; Hallquist, A. M. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 7720.
[116] Collier, S.; Zhou, S.; Onasch, T. B.; Jaffe, D. A.; Kleinman, L.; Sedlacek, A. J., 3rd; Briggs, N. L.; Hee, J.; Fortner, E.; Shilling, J. E.; Worsnop, D.; Yokelson, R. J.; Parworth, C.; Ge, X.; Xu, J.; Butterfield, Z.; Chand, D.; Dubey, M. K.; Pekour, M. S.; Springston, S.; Zhang, Q. Environ. Sci. Technol. 2016, 50, 8613.
[117] Ortega, A. M.; Day, D. A.; Cubison, M. J.; Brune, W. H.; Bon, D.; de Gouw, J. A.; Jimenez, J. L. Atmos. Chem. Phys. 2013, 13, 11551.
[118] Fang, Z.; Deng, W.; Zhang, Y.; Ding, X.; Tang, M.; Liu, T.; Hu, Q.; Zhu, M.; Wang, Z.; Yang, W.; Huang, Z.; Song, W.; Bi, X.; Chen, J.; Sun, Y.; George, C.; Wang, X. Atmos. Chem. Phys. 2017, 17, 14821.
[119] Sanchis, E.; Ferrer, M.; Calvet, S.; Coscollà, C.; Yusà, V.; Cambra-López, M. Atmos. Environ. 2014, 98, 25.
[120] Czech, H.; Pieber, S. M.; Tiitta, P.; Sippula, O.; Kortelainen, M.; Lamberg, H.; Grigonyte, J.; Streibel, T.; Prevot, A. S. H.; Jokiniemi, J.; Zimmermann, R. Atmos. Environ. 2017, 158, 236.
[121] Li, X.; Wang, S.; Duan, L.; Hao, J.; Li, C.; Chen, Y.; Yang, L. Environ. Sci. Technol. 2007, 41, 6052.
[122] Tkacik, D. S.; Robinson, E. S.; Ahern, A.; Saleh, R.; Stockwell, C.; Veres, P.; Simpson, I. J.; Meinardi, S.; Blake, D. R.; Yokelson, R. J.; Presto, A. A.; Sullivan, R. C.; Donahue, N. M.; Robinson, A. L. J. Geophys. Res.:Atmospheres 2017, 122, 6043.
[123] Li, R.; Palm, B. B.; Borbon, A.; Graus, M.; Warneke, C.; Ortega, A. M.; Day, D. A.; Brune, W. H.; Jimenez, J. L.; de Gouw, J. A. Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 12566.
[124] Alanen, J.; Simonen, P.; Saarikoski, S.; Timonen, H.; Kangasniemi, O.; Saukko, E.; Hillamo, R.; Lehtoranta, K.; Murtonen, T.; Vesala, H.; Keskinen, J.; Ronkko, T. Atmos. Chem. Phys. 2017, 17, 8739.
[125] Liu, T.; Li, Z.; Chan, M.; Chan, C. K. Atmos. Chem. Phys. 2017, 17, 7333.
[126] Saha, P. K.; Reece, S. M.; Grieshop, A. P. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 7192.
[127] Liu, J.; Chu, B.; Chen, T.; Liu, C.; Wang, L.; Bao, X.; He, H. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 6834.
[128] Palm, B. B.; de Sa, S. S.; Day, D. A.; Campuzano-Jost, P.; Hu, W. W.; Seco, R.; Sjostedt, S. J.; Park, J. H.; Guenther, A. B.; Kim, S.; Brito, J.; Wurm, F.; Artaxo, P.; Thalman, R.; Wang, J.; Yee, L. D.; Wernis, R.; Isaacman-VanWertz, G.; Goldstein, A. H.; Liu, Y. J.; Springston, S. R.; Souza, R.; Newburn, M. K.; Alexander, M. L.; Martin, S. T.; Jimenez, J. L. Atmos. Chem. Phys. 2018, 18, 467.
[129] Kang, E.; Lee, M.; Brune, W. H.; Lee, T.; Park, T.; Ahn, J.; Shang, X. Atmos. Chem. Phys. 2018, 18, 6661.
[130] Canagaratna, M. R.; Jimenez, J. L.; Kroll, J. H.; Chen, Q.; Kessler, S. H.; Massoli, P.; Hildebrandt Ruiz, L.; Fortner, E.; Williams, L. R.; Wilson, K. R.; Surratt, J. D.; Donahue, N. M.; Jayne, J. T.; Worsnop, D. R. Atmos. Chem. Phys. 2015, 15, 253.
[131] Li, K.; Liggio, J.; Lee, P.; Han, C.; Liu, Q.; Li, S.-M. Atmos. Chem. Phys. 2019, 19, 9715.
[132] Holzinger, R.; Williams, J.; Herrmann, F.; Lelieveld, J.; Donahue, N. M.; Roeckmann, T. Atmos. Chem. Phys. 2010, 10, 2257.
[133] Saleh, R.; Hennigan, C. J.; McMeeking, G. R.; Chuang, W. K.; Robinson, E. S.; Coe, H.; Donahue, N. M.; Robinson, A. L. Atmos. Chem. Phys. 2013, 13, 7683.

基于实验室模拟研究二次有机气溶胶生成及老化机制

Research on Formation and Aging of Secondary Organic Aerosol Based on Simulation Methods

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用此文

分享此文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

相关统计

本文评价

[1]	黄璐, 李志春, 黄寿强, Peter Reiss, 李良. 持续注射法合成InPZnS/ZnS核壳结构量子点的研究[J]. 化学学报, 2017, 75(3): 300-306.
[2]	马明硕, 邹陆一, 李岩, 任爱民, 丁晓丽. 理论研究二米基硼B(Mes)₂位置异构对Ir(III)配合物Ir(ppy)₂(acac)的光物理性质的影响[J]. 化学学报, 2016, 74(9): 764-772.
[3]	郭松, 胡敏, 郭庆丰, 尚冬杰. 二次有机气溶胶估算方法比较研究[J]. 化学学报, 2014, 72(6): 658-666.
[4]	郭松, 胡敏, 尚冬杰, 郭庆丰, 胡伟伟. 基于外场观测的大气二次有机气溶胶研究[J]. 化学学报, 2014, 72(2): 145-157.
[5]	孙廷利, 王玉东, 张晨曦, 孙孝敏, 胡敬田. 大气中芳樟醇与臭氧反应机理的理论研究(I)[J]. 化学学报, 2011, 69(17): 1965-1972.
[6]	胡高硕, 徐永福, 贾龙. 烟雾箱模拟丙烯-NO_x的大气光化学反应[J]. 化学学报, 2011, 69(14): 1593-1600.
[7]	贾龙, 徐永福. 苯乙烯-NO_x光照的二次有机气溶胶生成[J]. 化学学报, 2010, 68(23): 2429-2435.
[8]	吕子峰, 郝吉明, 李俊华, 武山. 硫酸钙及硫酸铵气溶胶对二次有机气溶胶生成的影响[J]. 化学学报, 2008, 66(4): 419-423.
[9]	赵大方李效东王海哲郑春满王浩. 铝含量对含铝碳化硅陶瓷先驱体结构和性能的影响[J]. 化学学报, 2008, 66(21): 2397-2402.
[10]	张其震, 刘建强, 唐新德, 张静智. 端基含4个丁氧基偶氮苯介晶基元光致变色液晶树状物的光化学研究[J]. 化学学报, 2004, 62(18): 1822-1828.
[11]	王树国,吴东,孙予罕,钟炳. MCM-48分子筛的高效合成途径[J]. 化学学报, 2001, 59(7): 1150-1152.
[12]	魏永巨,康志敏,戚秀菊,张玉平,刘翠格. 铝试剂的荧光光谱与荧光量子产率[J]. 化学学报, 2001, 59(10): 1619-1622.
[13]	王江洪,沈玉全. 4-二氰亚甲基-2,6-二甲基-4H-吡喃衍生物的合成及其荧光效应[J]. 化学学报, 2000, 58(8): 1053-1058.
[14]	汪鹏飞,吴世康. 烯酮类化合物发光行为的研究[J]. 化学学报, 1994, 52(4): 341-345.
[15]	江云宝,许金钧,黄贤智. 分子内扭转电荷转移的胶束效应[J]. 化学学报, 1993, 51(8): 748-753.