Fig. 1. Spettri di massa di fotoionizzazione acquisiti (a) senza O2 e (b) aggiungendo O2 nel tubo a flusso rapido. Credito:Lin Xiaoxiao
Gli atomi di cloro (Cl) sono più reattivi nell'atmosfera rispetto ad altri ossidanti. Negli ultimi anni, i ricercatori hanno osservato un aumento delle concentrazioni di precursori di CI nelle aree interne. La reazione di ossidazione atmosferica causata da Cl sta diventando sempre più importante.
La metilacroleina (MACR) è un intermedio chiave nell'ossidazione atmosferica dell'isoprene biogenico. L'ossidazione e la degradazione del MACR svolgono un ruolo essenziale nella formazione dell'ozono atmosferico e degli aerosol organici secondari.
Un team di ricercatori guidato dal Prof. Zhang Weijun dell'Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS), ha recentemente studiato le reazioni di ossidazione del MACR iniziate da Cl sotto ossidi di azoto (NOx ) senza condizioni, utilizzando uno spettrometro di massa a tempo di volo a fotoionizzazione fatto in casa integrato con calcoli teorici.
In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato un reattore a tubo di flusso a scarica di microonde per studiare la reazione di ossidazione di Cl + MACR. Specie chiave come radicali intermedi e prodotti durante il processo di ossidazione sono state rilevate online e confermate negli spettri di massa di fotoionizzazione.
I risultati hanno mostrato che la reazione di MACR con atomi di Cl potrebbe generare il C4 H5 O e C4 H6 Radicali OCl tramite l'estrazione di idrogeno e l'aggiunta di atomo di Cl rispettivamente al doppio legame C=C.
Fig. 2. Meccanismi di reazione dell'ossidazione iniziata da Cl di MACR in condizioni libere da NOx. Credito:Lin Xiaoxiao
"Questa è la prima volta che il transitorio C4 H5 O e C4 H6 I radicali OCl vengono rilevati sperimentalmente qui", ha affermato Lin Xiaoxiao, primo autore dello studio.
Il C4 H5 O e C4 H6 I radicali OCl potrebbero reagire con l'ossigeno per produrre i corrispondenti radicali perossidici C4 H5 OO2 e C4 H6 OClO2 . In condizioni di basso NOx, questi radicali perossidici svolgerebbero reazioni bimolecolari con se stessi e l'HO2 radicali.
In combinazione con il calcolo teorico, i prodotti specifici ottenuti possono essere identificati nella spettrometria di massa di fotoionizzazione.
Questo lavoro chiarisce i meccanismi chimici dell'ossidazione iniziata da Cl del MACR, che è utile per comprendere il comportamento chimico del MACR nell'atmosfera. + Esplora ulteriormente
