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醚类化合物越来越多的被用作汽车燃料添加剂,用来增加辛烷值以及减少二氧化碳的排放。以往对于脂肪醚类物质的研究主要集中在一些对称脂肪醚,如甲醚、乙醚等,而对于一些不对称醚类物质的研究较少。本文选取了三种醚类分子,甲基丙醚(MnPE,CH3OCH2CH2CH3)、甲基正丁基醚(MnBE,CH3OCH2CH2CH2CH3)以及甲基仲丁基醚(MsBE,CH3OCH(CH3)CH2CH3)做为研究对象,用烟雾箱研究其气相反应动力学、气相产物以及反应机理、SOA的生成潜势以及SOA的相关性质。动力学实验在100 L的烟雾箱中进行,采用相对速率法,用气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)测定了常温常压下三种醚与OH、NO3自由基以及C1原子的反应速率。实验测得甲基丙醚与OH、NO3自由基以及C1原子的反应速率分别为:(9.91 ±2.30)×10-12,(1.67±0.32)× 10-15 以及(2.52±0.14)×10-10 cm3 molecule-1 s-1;甲基正丁基醚与OH、NO3自由基以及Cl原子的反应速率分别为:(1.45±0.59)× 10-11,(1.88±0.15)× 10-15及(2.89± 1.16)× 10-11cm3 molecule-1 s-1;甲基仲丁基醚与OH、N03自由基以及Cl原子的反应速率分别为:(10.35±3.74)× 10-12,(2.73±0.34)× 10-15以及(2.18±0.87)× 10-10 cm3 molecule-1 s-1。用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测到甲基丙醚与OH自由基的气相产物包括1-甲氧基丙酮、丙酸甲酯、乙醛、甲酸甲酯。丙酸甲酯和甲酸丙酯在甲基丙醚与C1原子的气相产物中被检测到,而丙酸甲酯同样在甲基丙醚与NO3自由基的气相产物中被检测到。甲基正丁基醚与OH自由基的反应中,检测出两种气相产物:甲酸甲酯和丁酸甲酯。而对于甲基仲丁基丙醚与OH自由基的反应,检测出四种气相产物:乙酸甲酯、2-丁酮、丙酸甲酯和甲酸异丁酯。根据检测出的产物,我们推断了可能的反应机理,OH/N03/C1通过抽提脂肪醚分子中的氢原子引发反应,最终生成一系列醛酮酯类产物。SOA的实验在1 m3的烟雾箱中进行,测得甲基丙醚、甲基仲丁基醚、甲基正丁基醚、乙基正丁基醚、甲基叔丁基醚以及二丁基醚与OH自由基反应的SOA产率分别为:0.45%、0.39%、0.70%、0.82%、0.24%和0.65%。当有硫酸铵种子气溶胶存在时,甲基丙醚和甲基正丁基醚与OH自由基反应的SOA产率会有显著提高,最终可达11.04%和27.00%。当有NOx存在时,有硫酸铵种子气溶胶的甲基正丁基醚与OH自由基体系,SOA的产率为10.07%。表明NOx的存在一定程度上抑制了SOA的产率,而这种抑制可能仅出现在高NOx的条件下。甲基正丁基醚与OH自由基产生的SOA中,用GC-MS检测出1,3,5-三噁烷和2,2-二甲氧基丁烷两种产物。而ATR-FTIR的红外谱图表明,产物中存在羟基、醛基以及羧酸基团,表明含有醇、醛以及酸类物质。根据本文实验中测得的三种典型醚与OH、NO3自由基以及C1原子的反应速率,计算了三种典型醚的大气寿命。其中甲基丙醚、甲基正丁基醚以及甲基仲丁基醚与OH自由基的反应速率最短,分别为28.0、19.2以及26.8小时。这表明三种醚在大气中的主要降解途径主要是与OH自由反应。而且较短的大气寿命表明,三种醚主要引起局部地区的污染。光学性质的测定表明,不论体系中是否加入NOx,MnBE SOA在280 nm都有着吸收,但NOx存在会使MnBE SOA在可见光区域也有吸收。荧光吸收发射矩阵中,MnBE SOA在激发/发射=470/480 nm处出现荧光峰值,当有NOx存在时400/410 nm以及350/400-500 nm区域内SOA的吸光性增加。