甲烷米氧化反应速率常数及其在大气中的寿命.pdfVIP

维普资讯 一 6＼ 第 i5卷 第 4期 中 国 环 境 科 学 CH1 A ENV IRONMENTAL SCIENCE ． 1995年 8月 A g．1995 甲烷光氧化反应速率常数及其在大气中的寿命 王文兴 谢 英 林子瑜 王 慧 一 【面爵丽 学研究院．北京i00012) ． ＆文摘应 缝、町摘曲 烷 光化 秆，： ． 气及 CH ·0s 空气两个体系q,J光化学反厄，描绘 了反应韧和产物的浓度髓时 j变化 曲线 ．得到 甲烷的光化 氧 根据实验数据推算丁 甲烷 存大 中的寿命 关蕾词 光化学烟雾箱，博 芷叶盔捶红讣吸收光谱 (FTIR) 起 翁 光化学氧化反应是大气中甲烷的重委汇 ，甲 40W 的黑光灯环绕 。黑光灯总功率为 1．44kW 。 烷在氧化过程 中消耗大气 中的光化学氧化剂 ，例 真空泵在两段石英管中问金属联接的下方相连 ， 如OH 自由基和 ()等 。由于这些反应影响对流 可抽真空到 10～Torr。反应用的空气经过带有铂 层和平流层 O 的浓度 ．因此 甲烷 的大气化学研 催化剂和分子筛吸附剂 的空气净化器后进入配 究越来越引起人们 的重视… 目前 ．国内外对 甲 气系统 。净化后 的空气含烃类小于 10Dppb，水含 烷 光化学反应买验研究虽多，但多 以 CH 为起 量小于 1OOppb，二氧化碳含量小于 Ippm，氮氧 始反应物或专 门研究过程中的某一步骤，尚未见 他物青量小于 2ppb。分析系统为美国Nicolet60 有 甲烷光化学氧化研究的报道 冒此 ，研究 甲烷 SX型长光路 FTIR 系统 ，波长范 围为 5000～ 的反应机理 、甲烷在大气 中的衰减速率常数及其 400era ，摄高分辨率 为 0．25cm一，摄大扫描速 寿命 ，对了解 甲烷存大气 中的 ：以及对评价它在 率为 6O次 s～ 箱体的基本光程长为 330cm，红 全球变暖中的作用是十静霞要的。本文利用本院 外 光千E箱 体 内往 返反 射 124次 ，总光程长 为 设计建造的具有长光路FTIR(博吏叶变换红外 415．8cm 本分析系统检测极艰为ppb级箱体 内 吸收光谱)分析系统的可抽真空的光 化学烟雾 物质的浓度 。 箱 ，研 究了甲烷在大气条件下的光化学反应 ，测 1．2 条件实验 定 了甲烷衰减 的表观速率常数及其寿命 1．2 1 光强测定 物理光强测定 ；利用美 国光学实验公司生产 1 实验部分 的测光仪测定一支灯 的物理光强 ，得到紫外灯 的 1．1 反应装嚣 光谱分布 ．如图 1所示。同时给出测得的太阳光 实验装置主要 由4部分组成，即反应器或箱 的光谱分市图。由图 1可见，紫外灯发射的光谱 体、分析系统、反应物配制系统和紫外光源 。有关 在 300 400nm 的渡长之 间能很好地模拟太 阳 烟雾籍的结构和性能已有专文介绍 ’，这里仅作 光 。 一 简介 箱体 由两段各长为 145cm，直径 30era， 收犒 日期：1995—0523 擘厚 0．35cm 的石 英 玻璃 管 串联 组 成，总长 *谢 英 ：现 在 地 址 Department0fChemistry．cl~kson 353cm 表 面 体 积 比 为 12．8cm～．总 体 积 为 V…irs,yPotd 、 SA 博士研究生 234L。两段石英管外各有 18支长 120cm，功率