76 / 2026-02-09 10:56:09

解析被忽视的可见光下非自由基诱导的硝基苯酚光化学转化机制

亚硝酸、活性氮物种、非自由基物种、光化学分解、可见光

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.8 大气气溶胶化学机制

在大气环境中，颗粒物表面的硝基苯酚无处不在，但其光化学转化机制尚未完全明了。特别是，可见光在这一过程中的关键作用常被忽视，这限制了我们对硝基苯酚在大气化学中全面影响的认识。本研究深入探讨了在可见光作用下，光活性颗粒物表面4-硝基苯酚（4NP）的光解过程，4NP作为大气中含量最丰富的硝基苯酚化合物之一，其转化路径尤为重要。令人意外的是，研究发现非自由基物种——单线态氧（¹O₂）在4NP的可见光光解过程中扮演了关键角色。通过直接观测4NP分子中硝基（-NO₂）和羟基（-OH）的C-N键和O-H键断裂，本研究揭示了亚硝酸（HONO）和对苯醌（C₆H₄O₂）的生成机制。HONO进一步分解产生一氧化氮（NO）和羟基自由基（•OH），这不仅增强了大气的氧化能力，也增加了PM_2.5成分的复杂性。特别值得关注的是，¹O₂诱导的4NP可见光光解行为在常见的大气颗粒物表面，如A1粉尘和Fe₂O₃，显示出普适性。这项研究不仅丰富了我们对大气中颗粒相硝基苯酚光化学转化机制的认识，而且对于全面理解硝基苯酚在大气化学中的作用具有重要意义。通过这些发现，我们可以更准确地评估硝基苯酚对空气质量和气候变化的潜在影响。