The journal of physical chemistry. A. 2025 Jun 11. doi: 10.1021/acs.jpca.5c00331 Q22.82025
Pressure, Temperature, and Water Vapor Dependencies of the Bimolecular Rate Coefficients for the Reaction OH + NO + M → HONO + M
压力、温度和水蒸气对羟基自由基与一氧化氮反应双分子速率常数的影响 翻译改进
Megan Woods 1, Frank A F Winiberg 2, Charles R Markus 2, Kristen Zuraski 2, Robin Shannon 3, M Anwar H Khan 3, Dudley E Shallcross 3, Stanley P Sander 2, Mitchio Okumura 1, Michael McPherson 4, Sonya Smith 4, Carl J Percival 2
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DOI: 10.1021/acs.jpca.5c00331 PMID: 40497567
摘要 中英对照阅读
OH+NO是平流层和对流层中一个重要的三分子缔合反应，它影响大气臭氧预算。在这项研究中，在228-298 K的温度范围内以及50-750 Torr的压力范围内使用N2作为缓冲气体条件下，测定了OH + NO + M → HONO + M反应的动力学系数。通过脉冲激光光解-激光诱导荧光（PLP-LIF）技术检测OH的激光诱导荧光，研究了时间分辨动力学特性。对于258-298 K温度范围内的数据，使用JPL表达式（k1,0N2 = 7.37 × 10-31(T/300 K)-2.90 cm6 molecule-2 s-1 和 k1,∞ = 3.44 × 10-11(T/300 K)-0.1cm3 molecule-1 s-1）和IUPAC表达式（k1,0N2 = 6.80 × 10-31(T/300 K)-2.81 cm6 molecule-2 s-1, FC = 0.81, k1,∞ = 1.96 × 10-11(T/300 K)-0.3 cm3 molecule-1 s-1）进行了拟合。在温度T < 258 K时，测得的动力学系数显著高于IUPAC和JPL的拟合值。为了适应表达式之外的数据偏差，在整个温度范围（228-298 K）内使用两种方法进行数据拟合。第一种方法是通过添加一个低压力速率系数为k1,0N2 = 5.20 × 10-35(T/300 K)-30.4 cm6 molecule-2 s-1的第二个falloff项来修改JPL表达式。第二种方法是将k1,0N2，k1,∞和n全局拟合到整个温度数据集，但对每个特定温度的FC值进行调整，其随温度下降而增加。在研究的第二部分中，在50-750 Torr的压力范围内使用N2作为缓冲气体条件下，测定了水蒸气（H2O）对动力学系数的影响。实验数据表明，相对于单独的N2，H2O是4倍更有效的碰撞淬灭剂。通过MESMER计算得到能量弛豫参数为<ΔEdown,295 K, N2> = 170 ± 10 cm-1和<ΔEdown,295 K,H2O> = 634 ± 20 cm-1。修改后的JPL表达式以及新推导的低压力速率系数被整合进了一个STOCHEM-CRI大气模型中，结果显示，在偏远热带区域HONO浓度预测值最高可增加15%。
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