A DOAS Study on the Oxidation Mechanism of Aromatic Hydrocarbons under Simulated Atmospheric Conditions
Das Ziel dieser Arbeit war es das Verständnis der OH-Radikal initiierten Oxidation aromatischer Kohlenwasserstoffe (Benzol, Toluol, p-Xylol (BTX) und 1,3,5-Trimethylbenzol (TMB)) zu verbessern. Diese Mechanismen gelten als Hauptunsicherheitsfaktoren in Chemie-Modellen zur Erfassung der Photooxidantienbildung aus Stadtluft. Differentielle Optische Absorptions Spektroskopie (DOAS) wurde in einer systematischen Smog-Kammer Studie am Europäischen Photoreaktor (EUPHORE), CEAM-Institute, Valencia/Spanien angewandt. Das vorhandene DOAS-System wurde hierzu weiterentwickelt. Die Verzweigungsverhältnisse (Yields) der ringerhaltenden Produkte (Phenol von Benzol, Phenole und Aldehyde von p-Xylol und TMB) sowie Glyoxal (von BTX) wurden bestimmt. Der Phenol-Yield aus Benzol (F(PHEN) = 53) wurde zu mehr als dem doppelten des Literaturwertes bestimmt. Weiterhin wurde der Ringspaltungsmechanismus über das Bicycloalkyl-Radikal als einer der Hauptwege in der Oxidation von BTX identifiziert. Es wurde gezeigt, daß die Ergebnisse dieser Arbeit repräsentativ sind für die Atmosphäre. Abweichungen von den atmosphärisch relevanten Reaktionswegen von BTX und TMB wurden in Anwesenheit von hohen NOx-Konzentrationen (einige ppm) beobachtet. Die Resultate dieser Arbeit werden von heute verwendeten Aromat-Mechanismen in Chemie Modellen nur unzureichend beschrieben. Die Ergebnisse zeigen, daß der Beitrag von Aromaten zur Bildung von Photooxidantien (z.B. Ozon) bislang unterschätzt wird.
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