阐明气体表面与大气颗粒生长相关的相互作用,使用组合的温度编程吸附和温度依赖的吸收

科学领域:

• 大气化学 大气化学
• 气溶科学 气溶科学
• 表面科学是一门学科.

背景情况:

• 粒子生长机制对于理解对人类健康,可见性和气候的影响至关重要.
• 粘性或固体颗粒的气体吸收取决于初始吸收系数和气体在表面停留时间.
• 预测气溶颗粒的增长需要了解气体表面相互作用.

研究的目的:

• 开发和演示一种新的方法,将Knudsen电池气体吸收测量与温度编程脱吸 (TPD) 结合起来,用于结合能量分析.
• 为了研究氧化颗粒上有机气体 (,1-,甲醇) 的吸收.
• 为了获得大气粒子上的气体表面相互作用的热力学和动力学数据.

主要方法:

• 结合Knudsen电池气体吸收测量与温度编程脱吸 (TPD).
• 对,1-,甲醇的初始净吸收系数测量在170K的二氧化上.
• 应用了多相动力学模型来分析吸收,脱吸和扩散,提取脱吸动力学.

主要成果:

• 第一次报告的170 K初始净吸收系数的下限是 (3.0 ± 0.6) × 10−3 (), (4.9 ± 0.6) × 10−3 (1-),和 (4.3 ± 0.8) × 10−3 (甲醇).
• 确定的脱吸能:34.6 ± 2.5 kJ mol-1 (),45.8 ± 5.5 kJ mol-1 (1-),和40.0 ± 5.6 kJ mol-1 (甲醇),与文献有很好的一致性.
• 验证了理想气体网格模型的吸收数据,为TPD分析提供了信息.

结论:

• 结合的Knudsen细胞-TPD系统有效地为粒子上的气体表面相互作用提供了热力学和动力学数据.
• 获得的数据对于理解有机气体吸收在大气气溶增长中的表面有机气体吸收作用至关重要.
• 该方法允许通过建立气体停留时间和粒子组成之间的关系,对气溶颗粒的增长进行定量预测.