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
星辰大海应助lllly采纳,获得10
刚刚
竟家丫头发布了新的文献求助10
1秒前
酷波er应助Fancy采纳,获得30
1秒前
1秒前
独特秋双发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
科研小郭完成签到,获得积分10
3秒前
陈吉止发布了新的文献求助30
3秒前
Cici发布了新的文献求助10
3秒前
温暖的凤妖完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
尔蓝红颜发布了新的文献求助20
5秒前
勤劳影子发布了新的文献求助10
5秒前
liugg完成签到,获得积分10
5秒前
炙热的雪糕完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
Hello应助竟家丫头采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
liugg发布了新的文献求助10
8秒前
花岛宝贝发布了新的文献求助10
9秒前
打打应助躺赢局局长采纳,获得10
10秒前
11秒前
心想事橙发布了新的文献求助10
11秒前
qinzr发布了新的文献求助10
12秒前
向日葵完成签到,获得积分10
13秒前
ding应助蓬蓬采纳,获得10
14秒前
DAISHU发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
思ning完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
C语言程序设计(微课版) 500
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Forensic Science An Introduction to Scientific and Investigative Techniques 6th Edition 400
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
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 7096357
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8752832
关于积分的说明 18513028
捐赠科研通 6650576
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3138028
关于科研通互助平台的介绍 2246503
邀请新用户注册赠送积分活动 2112865