Fig. 1. Spectres de masse de photoionisation acquis (a) sans O2 et (b) ajouter O2 dans le tube à débit rapide. Crédit :Lin Xiaoxiao
Les atomes de chlore (Cl) sont plus réactifs dans l'atmosphère que les autres oxydants. Ces dernières années, les chercheurs ont constaté une augmentation des concentrations de précurseurs de CI dans les régions intérieures. La réaction d'oxydation atmosphérique provoquée par le Cl devient de plus en plus importante.
La méthylacroléine (MACR) est un intermédiaire clé dans l'oxydation atmosphérique de l'isoprène biogénique. L'oxydation et la dégradation du MACR jouent un rôle essentiel dans la formation d'ozone atmosphérique et d'aérosols organiques secondaires.
Une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Zhang Weijun des Instituts Hefei des sciences physiques (HFIPS) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a récemment étudié les réactions d'oxydation initiées par le Cl du MACR sous les oxydes d'azote (NOx ) sans conditions, en utilisant un spectromètre de masse à temps de vol à photoionisation maison complété par des calculs théoriques.
Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé un réacteur à tube d'écoulement à décharge micro-onde pour étudier la réaction d'oxydation de Cl + MACR. Les espèces clés telles que les radicaux intermédiaires et les produits au cours du processus d'oxydation ont été détectées en ligne et confirmées dans les spectres de masse de photoionisation.
Les résultats ont montré que la réaction du MACR avec les atomes de Cl pouvait générer le C4 H5 O et C4 H6 Radicaux OCl via l'abstraction d'hydrogène et l'ajout d'atome Cl à la double liaison C=C, respectivement.
Fig. 2. Mécanismes réactionnels de l'oxydation initiée par le Cl du MACR dans des conditions sans NOx. Crédit :Lin Xiaoxiao
"C'est la première fois que le transitoire C4 H5 O et C4 H6 Les radicaux OCl sont détectés expérimentalement ici", a déclaré Lin Xiaoxiao, premier auteur de l'étude.
Le C4 H5 O et C4 H6 Les radicaux OCl pourraient réagir avec l'oxygène pour produire les radicaux peroxy correspondants C4 H5 OO2 et C4 H6 OClO2 . Dans des conditions de faible NOx, ces radicaux peroxy effectueraient des réactions bimoléculaires avec eux-mêmes et le HO2 radicaux.
Combiné au calcul théorique, les produits spécifiques obtenus peuvent être identifiés dans la spectrométrie de masse à photoionisation.
Ce travail élucide les mécanismes chimiques de l'oxydation du MACR initiée par le Cl, ce qui est utile pour comprendre le comportement chimique du MACR dans l'atmosphère. Rôle essentiel des composés bicycliques à pont O2 dans la formation d'aérosols organiques secondaires