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二次有机气溶胶的吸湿性、成核和晶体生长以及传质过程的研究,对于人们理解雾霾的形成,及其气候效应、环境影响和人体健康危害都有重要的科学意义。因此,对于有机/无机混合气溶胶的物理化学特性以及相关过程的研究,是前沿基础课题。本文采用真空型-傅里叶变换红外光谱法及脉动湿度控制系统,开展了典型有机/无机混合气溶胶体系吸湿性热力学、风化成核动力学和高粘度气溶胶体系中水的传质动力学等方面的研究,取得如下结果:(1)以蔗糖/NaNO3混合体系作为二次气溶胶非理想混合模型来研究了这类非理想混合体系风化成核和晶体生长过程以及传质过程。发现纯NaNO3的风化湿度为~45%,蔗糖/NaNO3摩尔比(OIR)为1:8的混合气溶胶,风化湿度为~38.6%,1:4混合气溶胶的风化湿度为~37.9%。对于1:2和1:1混合气溶胶,风化现象则不发生。这表明,蔗糖的加入使得NaNO3的风化湿度滞后,甚至完全抑制了NaNO3的风化。进一步研究表明,在OIR为1:8和1:4混合气溶胶中,NaNO3的晶体生长过程被抑制。这有可能是因为Na+和NO3-离子在低相对湿度下的扩散极为缓慢。在高相对湿度下,吸水或失水会很快达到平衡,然而在低相对湿度下,吸湿过程则是由动力学控制的。在更进一步的研究中,我们采用液态水含量变化的半衰期与相对湿度变化(即气态水的吸收)的半衰期的比值(T1/2(water)/T1/2(RH))来描述传质过程。发现对于1:1的混合体系,当相对湿度高于53%时,比值接近于1;当相对湿度处于53%到15%的高黏态范围时,比值上升了一个数量级;并在相对湿度低于15%的玻璃态时,继续上升一个数量级。(2)研究CH3COONa气溶胶在平衡条件下和脉冲条件下的吸湿性质,并与(CH3COO)2Mg气溶胶的吸湿性进行了对比。结果表明,CH3COONa气溶胶的潮解湿度为~44%,风化湿度为~39%;而在相对湿度脉冲变化过程中出现了吸湿曲线不重合,表明出现了传质受阻的现象,这可能是因为在脉冲过程中有CH3COONa×3H2O生成,导致了传质现象发生。对于(CH3COO)2Mg气溶胶,相当湿度脉冲变化过程中也出现了类似的现象,这可能是在(CH3COO)2Mg气溶胶液滴表面生成了难溶的Mg(OH)2所致。