Том 30, номер 06, статья № 5

Дубцов С. Н., Дульцева Г. Г., Плохотниченко М. Е., Кошляков П. В., Кобзева Т. В. Исследование кинетики фотолиза и фотохимического аэрозолеобразования фурфураля. // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. № 06. С. 476–480. DOI: 10.15372/AOO20170605.    PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Исследована кинетика фотолиза фурфураля в воздухе и в азоте при различной концентрации паров воды. Показано, что константы фотолиза С5Н4О2 в воздухе и азоте равны. При увеличении [Н2O] от 9 до 18 торp константа фотолиза увеличивается примерно в 1,5 раза. Экспериментально показано, что выход аэрозольных продуктов при фотолизе фурфураля в воздухе не зависит от концентрации паров воды и составляет (1,8 ± 0,2)%, а при фотолизе в азоте слабо возрастает от 1 до 2% при увеличении [Н2O] от 0 до 18 торp. С помощью спиновых ловушек зарегистрированы и идентифицированы формильный и фурильный радикалы, образующиеся при фотолизе фурфураля, что свидетельствует о радикальном пути фотолиза. Проведен частичный анализ аэрозольных продуктов фотолиза. Показано, что аэрозольные частицы представляют собой сложную смесь продуктов окислительного раскрытия фуранового кольца и небольшого количества продуктов, сохраняющих фурановое кольцо. На основании полученных данных предложена качественная схема химических процессов, описывающая образование газовых и аэрозольных продуктов фотолиза фурфураля.

Ключевые слова:

фурфураль, вторичные органические аэрозоли, фотохимические аэрозолеобразование

Список литературы:

1. Seinfeld J.H. Atmospehric Chemistry and Physics of Air Pollution. New York: John Wiley & Sons, 2005. 738 p.
2. Kanakidou M., Seinfeld J.H., Pandis S.N., Barnes I., Dentener F.J., Facchini M.C., van Dingenen R., Ervens B., Nenes A., Nielsen C.J., Swietlicki E., Putaud J.P., Balkanski Y., Fuzzi S., Horth J., Moortgat G.K., Winterhalter R., Myhre C.E.L., Tsigaridis K., Vignati E., Stephanou E.G., Wilson J. Organic aerosol and global climate modelling: A review // Atmos. Chem. Phys. Discas. 2004. V. 4. P. 5855–6024.
3. De Alvarenga E.S., Carneiro V.M.T., Resende G.C., Picanço M.C., De Sá Farias E., Lopes M.C. Synthesis and insecticidal activity of an oxabicyclolactone and novel pyrethroids // Molecules. 2012. V. 17, N 12. P. 13989–14001. DOI: 10.3390/molecules171213989.
4. Дульцева Г.Г., Дубцов С.Н., Скубневская Г.И. Вклад фотоокисления альдегидов в образование атмосферного органического аэрозоля // Химия в интересах устойчивого развития. 2008. Т. 16, N 3. С. 303–309.
5. Dubtsov S.N., Dultseva G.G., Dultsev E.N., Skubnevskaya G.I. Investigation of aerosol formation during benzaldehyde photolysis // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110, N 1. P. 645–649.
6. Dultseva G.G., Dubtsov S.N., Dultsev F.N. Water as a clustering agent in photolysis and photonucleation of benzaldehyde vapor // J. Phys. Chem. A. 2008. V. 112, N 23. P. 5264–5268.
7. Лазаренков А.М., Хорева C.A. Оценка выбросов вредных веществ в окружающую среду от источников литейных цехов // Литье и металлургия. 2012. № 3 (67). С. 74–78.
8. Михайлова Ю.С., Платонов А.Д. Исследование воздействий фурфурола и формальдегида на окружающую среду при сушке древесины бука и дуба // Науч. ж. КубГАУ. 2011. № 70 (06). C. 1–12.
9. McDonald A.G., Dare P.H., Gifford J.S., Steward D., Riley S. Assessment of air emissions from industrial kiln drying of Pinus radiata wood // Holz als Roh- und Werkstoff. 2002. V. 60, N 3. P. 181–190. DOI: 10.1007/ s00107–002-0293-1.
10. Kibet J., Khachatryan L., Dellinger B. Molecular products and radicals from pyrolysis of lignin // Environ. Sci. Technol. 2012. V. 46, N 23. P. 12994−13001.
11. Srithawirat T., Brimblecombe P. Seasonal variation of saccharides and furfural in atmospheric aerosols at a semi-urban site // Aerosol Air Quality Res. V. 15, N 3. DOI: 10.4209/aaqr.2014.07.0136.
12. Kesselmeier J., Staudt M. Biogenic volatile organic Compounds (VOC): An Overview on Emission, Physiology and ecology // J. Atmos. Chem. 1999. V. 33, N 1. P. 23–88.
13. Andreae M.O., Merlet P. Emission of trace gases and aerosols from biomass burning // Global Biogeochem. Cycles. 2001. V. 15, N 4. P. 955–966.
14. Colmenar I., Gonzalez S., Jimenez E., Martín P., Salgado S., Cabanas B., Albaladejo J. UV absorption cross sections between 290 and 380 nm of a series of furanaldehydes: Estimation of their photolysis lifetimes//Atmos. Environ. 2015. V. 103, N 1. P. 1–6.
15. Gandi A., Parsons J.M., Back R.A. The photochemistry of 2-furaldehyde vapour. II. Photodecomposition: direct phstolysis at 253.7 and 313 nm and Hg(3P,)-sensitized decompositon // Can. J. Chem. 1976. V. 54. P. 3095–3101.
16. Hiraoka H., Srinivasan R. Vapor Phase Photochemistry of Furfural // J. Chem. Phys. 1968. V. 48, N 5. P. 2185–2189.
17. Dubtsov S., Ovchinnikova T., Valiulin S., Chen X., Manninen H.E., Aalto P.P., Petäjä T. Laboratory verification of Aerosol Diffusion Spectrometer and the application to ambient measurements of new particle formation // J. Aerosol Sci. 2017. V. 105. P. 10–23. DOI: /10.1016/j.jaerosci.2016.10.015.
18. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric chemistry and physics: From air pollution to climate change. New York: John Wiley & Sons, 1997. 1152 p.
19. Dultseva G.G., Skubnevskaya G.I., Tikhonov A.Ya., Mazhukin D.G., Volodarsky L.B. Derivatives of dihydropyrazine-1,4-dioxide, 3-imidazoline 3-oxide, and r-phenyl nitrones with functional groups as new spin traps in solution and in the gas phase // J. Phys. Chem. 1996. V. 100, N 44. P. 17523–17527.