Rapid Sulfate Formation via Uncatalyzed Autoxidation of Sulfur Dioxide in Aerosol Microdroplets

自动氧化 化学 硫酸盐 二氧化硫 气溶胶 硫酸盐气溶胶 过饱和度 臭氧 光化学 无机化学 催化作用 环境化学 有机化学
作者
Zhe Chen,Pai Liu,Weigang Wang,Xue Cao,Yuxin Liu,Yunhong Zhang,Maofa Ge
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (12): 7637-7646 被引量:45
标识
DOI:10.1021/acs.est.2c00112
摘要

Severe winter haze events in Beijing and North China Plain are characterized by rapid production of sulfate aerosols with unresolved mechanisms. Oxidation of SO2 by O2 in the absence of metal catalysts (uncatalyzed autoxidation) represents the most ubiquitous SO2 conversion pathway in the atmosphere. However, this reaction has long been regarded as too slow to be atmospherically meaningful. This traditional view was based on the kinetic studies conducted in bulk dilute solutions that mimic cloudwater but deviate from urban aerosols. Here, we directly measure the sulfate formation rate via uncatalyzed SO2 autoxidation in single (NH4)2SO4 microdroplets, by using an aerosol optical tweezer coupled with a cavity-enhanced Raman spectroscopy technique. We find that the aqueous reaction of uncatalyzed SO2 autoxidation is accelerated by two orders of magnitude at the high ionic strength (∼36 molal) conditions in the supersaturated aerosol water. Furthermore, at acidic conditions (pH 3.5–4.5), uncatalyzed autoxidation predominately occurs on droplet surface, with a reaction rate unconstrained by SO2 solubility. With these rate enhancements, we estimate that the uncatalyzed SO2 autoxidation in aerosols can produce sulfate at a rate up to 0.20 μg m–3 hr–1, under the winter air pollution condition in Beijing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Owen应助kk采纳,获得10
刚刚
刚刚
虚幻怀蕾发布了新的文献求助10
1秒前
最牛的kangkang完成签到,获得积分10
1秒前
可爱的函函应助小鹿采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
科研通AI6.4应助曹鑫宇采纳,获得10
4秒前
风一样的风干肠完成签到 ,获得积分10
4秒前
拼搏念蕾完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2应助帽帽采纳,获得20
6秒前
科研人发布了新的文献求助10
6秒前
zz发布了新的文献求助10
6秒前
limei277发布了新的文献求助10
7秒前
MOLLY发布了新的文献求助10
7秒前
ZCZ发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
10秒前
科研通AI6.4应助花硕采纳,获得10
10秒前
专注贞完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2应助xingsi采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
14秒前
十亩间发布了新的文献求助10
15秒前
不夜城发布了新的文献求助10
15秒前
丘比特应助邵小庆采纳,获得10
15秒前
16秒前
科研通AI6.2应助Tom采纳,获得10
17秒前
19秒前
19秒前
良生沿见完成签到,获得积分10
19秒前
zz完成签到,获得积分20
19秒前
21秒前
烟花应助十亩间采纳,获得10
21秒前
fanyy完成签到 ,获得积分10
21秒前
搜集达人应助李一一采纳,获得10
22秒前
ttl发布了新的文献求助10
22秒前
滴滴答答完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7570765
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9150513
关于积分的说明 19571124
捐赠科研通 7156148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263933
关于科研通互助平台的介绍 2429312
邀请新用户注册赠送积分活动 2254027