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NO2与赤铁矿、磁铁矿及针铁矿的非均相反应研究

19、气溶胶与大气环境科学 > 专题4：气溶胶物理化学过程、新粒子生成

矿质颗粒物是大气中重要的气溶胶颗粒物，与氮氧化物的非均相反应能够改变大气痕量气体的源汇、气溶胶的组成和理化性质以及影响含铁矿物中铁元素的水溶性。然而，目前关于NO2与矿质颗粒物非均相反应对硝酸盐的形成和铁元素水溶性影响的研究还比较有限。本研究重点关注不同相对湿度（0-90%）条件下NO2（15 ppmv和2.5 ppmv）与赤铁矿、磁铁矿和针铁矿的非均相反应，定量分析了反应后颗粒物表面产物硝酸盐和水溶性铁的含量随反应时间的变化。高浓度NO2与赤铁矿反应迅速达到饱和；低浓度NO2与赤铁矿和磁铁矿反应24 h（或更短）后，颗粒物表面已达到饱和，而与针铁矿反应后其表面仅仅为部分失活。低浓度NO2与针铁矿反应生成的硝酸盐含量最高，其质量分数最高仅为1%左右。NO2与三种铁氧化物的反应活性均比较低，反应3 h的平均反应摄取系数低于5×10-8。此外，NO2与三种铁氧化物的非均相反应对于铁元素水溶性的促进作用很小，几乎可忽略不计。本研究表明NO2与三种铁氧化物的非均相反应对硝酸盐形成的贡献以及铁元素水溶性的影响均比较有限。