Fig. 1. Espectro de massa de fotoionização adquirido (a) sem O2 e (b) adicionar O2 no tubo de fluxo rápido. Crédito:Lin Xiaoxiao
Os átomos de cloro (Cl) são mais reativos na atmosfera do que outros oxidantes. Nos últimos anos, os pesquisadores observaram concentrações crescentes de precursores de CI em áreas do interior. A reação de oxidação atmosférica causada pelo Cl está se tornando cada vez mais importante.
A metilacroleína (MACR) é um intermediário chave na oxidação atmosférica do isopreno biogênico. A oxidação e degradação do MACR desempenham um papel essencial na formação de ozônio atmosférico e aerossóis orgânicos secundários.
Uma equipe de pesquisadores liderada pelo Prof. Zhang Weijun do Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), recentemente investigou reações de oxidação iniciadas por Cl de MACR sob óxidos de nitrogênio (NO
x ), usando um espectrômetro de massa de tempo de voo de fotoionização caseiro complementado com cálculos teóricos.
Neste estudo, os pesquisadores usaram um reator de tubo de descarga de micro-ondas para investigar a reação de oxidação de Cl + MACR. Espécies-chave como radicais intermediários e produtos durante o processo de oxidação foram detectados online e confirmados em espectros de massa de fotoionização.
Os resultados mostraram que a reação de MACR com átomos de Cl pode gerar o C
4 H
5 O e C
4 H
6 radicais OCl via abstração de hidrogênio e adição de átomo de Cl à ligação dupla C=C, respectivamente.
Fig. 2. Mecanismos de reação de oxidação iniciada por Cl de MACR sob condições livres de NOx. Crédito:Lin Xiaoxiao
"Esta é a primeira vez que o transiente C
4 H
5 O e C
4 H
6 Os radicais OCl são detectados experimentalmente aqui", disse Lin Xiaoxiao, primeiro autor do estudo.
O C
4 H
5 O e C
4 H
6 Os radicais OCl podem reagir com o oxigênio para produzir os radicais peroxi correspondentes C
4 H
5 OO
2 e C
4 H
6 OClO
2 . Sob condições de baixo NOx, esses radicais peroxi realizariam reações bimoleculares entre si e com o HO
2 radicais.
Combinado com o cálculo teórico, os produtos específicos obtidos podem ser identificados na espectrometria de massa de fotoionização.
Este trabalho elucida os mecanismos químicos da oxidação do MACR iniciada por Cl, o que é útil para entender o comportamento químico do MACR na atmosfera.
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