Caracterización de Componentes Químicos y Propiedades Ópticas de Aerosoles Orgánicos Secundarios de Tolueno en Presencia de Partículas Finas de Cloruro Férrico
Autores: Wang, Weichao; Huang, Mingqiang; Hu, Huimin; Zhao, Weixiong; Hu, Changjin; Gu, Xuejun; Zhang, Weijun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Caracterización de Componentes Químicos y Propiedades Ópticas de Aerosoles Orgánicos Secundarios de Tolueno en Presencia de Partículas Finas de Cloruro Férrico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Ión de hierro
Aerosol atmosférico
SOA
Cloruro férrico
Espectrometría de masas
Propiedades ópticas
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
El ion de hierro es el ion metálico de transición común en el aerosol atmosférico, que puede afectar los componentes y la óptica del aerosol orgánico secundario (AOS). En el estudio actual, se simula la fotooxidación atmosférica del tolueno para producir AOS en presencia de partículas finas de cloruro férrico en una cámara de smog; se utilizan instrumentos de espectrometría de masas y espectroscopia en línea y fuera de línea para caracterizar los constituyentes y la óptica del AOS. En comparación con el AOS formado en ausencia de partículas finas, los espectros de masas por desorción/ionización láser del AOS de tolueno generado en presencia de partículas finas de cloruro férrico muestran picos de 163 y 178, los espectros UV-Vis de la solución de extracción para el AOS de tolueno tienen picos cerca de 400 y 700 nm, y los espectros de masas por ionización por electrospray contienen picos en 248 y 300. Con base en esta información espectral, se muestra que el metilcatecol gaseoso formado a partir de la fotooxidación del tolueno puede reaccionar con el ion de hierro en la superficie de las partículas finas mediante complejación y oxidación-reducción, resultando en productos de metilbenzoquinona e iones complejos metalo-orgánicos como [Fe(III)(CHCHOO)], [Fe(III)(CHCH OO)] y [Fe(III)(CHCHOO)Cl]. Estos productos tienen una fuerte capacidad de absorción de luz, lo que resulta en un aumento del coeficiente de absorción de masa promedio en el rango de 200 a 1000 nm y en 365 nm para el AOS de tolueno, mientras que y aumentan progresivamente con una mayor concentración de partículas finas de cloruro férrico. Estos resultados sirven como referencias experimentales para el estudio del mecanismo de formación y las propiedades ópticas de los complejos metalo-orgánicos en partículas de aerosol atmosférico en regiones que experimentan altos niveles de partículas finas de metal y contaminación por gases de escape de automóviles.
Descripción
El ion de hierro es el ion metálico de transición común en el aerosol atmosférico, que puede afectar los componentes y la óptica del aerosol orgánico secundario (AOS). En el estudio actual, se simula la fotooxidación atmosférica del tolueno para producir AOS en presencia de partículas finas de cloruro férrico en una cámara de smog; se utilizan instrumentos de espectrometría de masas y espectroscopia en línea y fuera de línea para caracterizar los constituyentes y la óptica del AOS. En comparación con el AOS formado en ausencia de partículas finas, los espectros de masas por desorción/ionización láser del AOS de tolueno generado en presencia de partículas finas de cloruro férrico muestran picos de 163 y 178, los espectros UV-Vis de la solución de extracción para el AOS de tolueno tienen picos cerca de 400 y 700 nm, y los espectros de masas por ionización por electrospray contienen picos en 248 y 300. Con base en esta información espectral, se muestra que el metilcatecol gaseoso formado a partir de la fotooxidación del tolueno puede reaccionar con el ion de hierro en la superficie de las partículas finas mediante complejación y oxidación-reducción, resultando en productos de metilbenzoquinona e iones complejos metalo-orgánicos como [Fe(III)(CHCHOO)], [Fe(III)(CHCH OO)] y [Fe(III)(CHCHOO)Cl]. Estos productos tienen una fuerte capacidad de absorción de luz, lo que resulta en un aumento del coeficiente de absorción de masa promedio en el rango de 200 a 1000 nm y en 365 nm para el AOS de tolueno, mientras que y aumentan progresivamente con una mayor concentración de partículas finas de cloruro férrico. Estos resultados sirven como referencias experimentales para el estudio del mecanismo de formación y las propiedades ópticas de los complejos metalo-orgánicos en partículas de aerosol atmosférico en regiones que experimentan altos niveles de partículas finas de metal y contaminación por gases de escape de automóviles.