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本文系统地研究了初始浓度、光源(500 W模拟太阳光和紫外光源)和自由基(·OH和3C*)对生物质燃烧产生的4-乙基苯酚(4-ethyl phenol,以下简称EPhOH)液相光氧化生成水相二次有机气溶胶(aqSOA)的影响。用黑炭-高分辨率气溶胶质谱(SP-AMS)检测aqSOA组成的氧化性和老化性,气相色谱质谱联用(GC/MS)、高效液相色谱/电喷雾电离质谱(HPLC-ESI/MS)、离子色谱(IC)从分子水平的角度测定产物。紫外分光光度计(UV-Vis)、带蒸发光散射的高效液相色谱(HPLC-ELSD)测定了类腐殖质(HULIS)等表征光吸光产物的形成。计算了生成aqSOA的产率,根据产物推测了不同条件下aqSOA形成机制。主要结论如下:1.模拟太阳光(Xe灯)照射下低浓度EPhOH液相光化学反应外加氧化性自由基(·OH和3C*)能加快低浓度EPhOH(0.3 mM)液相氧化,三个体系(Xe,Xe+3C*,Xe+·OH)下EPhOH降解速率常数k按照:kXe+3C*(0.07661 h-1)>kXe+·OH(0.04103 h-1)>kXe(0.02907 h-1)依次降低;生成的产物在280 nm和365 nm处的质量吸收系数(MAE280和MAE365)值随反应时间的增加而增加,产生的HULIS的量也随光照时间延长而增大。检测到产物中含有甲酸(05 ppm)、乙酸(00.2 ppm)、苹果酸(03ppm)和丙二酸(02.5 ppm)等4种有机酸,其中甲酸含量最大。SP-AMS获得三个体系aqSOA的氧化性(氧碳比O/C)分别在0.450.58(Xe)、0.490.59(Xe+·OH)和0.330.62(Xe+3C*)之间变化。GC/MS、HPLC/MS证实氧化产物为4-甲基苯酚(C7H8O)、4-乙基邻苯二酚(C8H10O2)、二聚体(C16H18O2)、羟基化二聚体(C16H18O3、C16H18O3和C18H20O3)等。同样,SP-AMS也检测到相应的碎片离子(m/z 108,138,256,284)。三个体系中aqSOA产率为113.9116.5%。推测低浓度下EPhOH液相氧化aqSOA形成机制为:官能团化和聚合化并重形成竞争反应,导致aqSOA氧化性、吸光性随光照时间的变化而变化。2.模拟太阳光照射下高浓度EPhOH液相光化学反应高浓度(3 mM)条件下三个体系EPhOH光解速率常数小于低浓度。检测到aqSOA中4种有机酸浓度均高于低浓度条件;SP-AMS获得三个体系光照023 h期间相同光照时间下的O/C低于低浓度的O/C,说明高浓度降解慢,aqSOA氧化性低。SP-AMS测定aqSOA组分发现高浓度时二聚体(C16H18O2+,m/z 242)和羟基化二聚体(C16H18O3+,m/z258,C16H18O4+m/z 274)的量明显高于低浓度,说明高浓度下更容易发生聚合反应,但aqSOA产率与低浓度时相近(110.5113.8%)。推测高浓度下EPhOH液相氧化aqSOA形成机制为:以聚合化为主生成二聚体及羟基二聚体,官能团化为辅生成氧化性产物。3.紫外光(Hg灯)照射下EPhOH液相光化学反应紫外光照射下EPhOH(0.3 mM)液相氧化速率比Xe灯下有极大的提高,反应速率常数表现为:kHg+·OH(0.6393 h-1)>kXe+·OH(0.04103 h-1)。反应初期产生了大量的HULIS,其浓度光照1 h达到最大值(60.13 mg/L),然后迅速下降到23 h的5.79 mg/L。SP-AMS测定aqSOA的生成量(加入一定量SO42-定标,以Org/SO42-比值表示aqSOA生成),发现光照03 h时Org/SO42-逐渐增加,3 h后减小直至23 h趋于平稳,相应的aqSOA O/C在3 h达到1.2,而后逐渐降低到0.2(23 h)。GC/MS表明产生了甲苯、苯甲酸、4-甲基3-己酮和2,3-丁二醇等开环中间体。结合上述aqSOA生成量、氧化性、吸光性等特性,推测紫外光照射下EPhOH生成aqSOA机制:反应初期以官能团化为主,后期碎片化占主导。