硝酸ラジカル酸化から形成されたα-ピネンとβ-ピネン二次有機エアロゾルの光化学老化

硝酸ラジカル（NO3）は、ほとんどの都市および農村環境で支配的な夜間の酸化剤であり、生体揮発性有機化合物と迅速に反応して、二次有機エアロゾル（SOA）および有機硝酸塩（ON）を形成します。ここでは、SOAの形成を研究し、2つのモノテルペン（α-ピネンとβ-ピネン）のNO3酸化から研究し、光化学老化中にそれらがどのように進化するかを調査します。NO3+β-ピネン反応で高SOA質量負荷が生成され、その間、4〜9の酸素原子を所有する41の高酸素化ガスおよび粒子相が検出されました。β-ピネンSOAの粒子相の割合は、光化学老化中はかなり一定のままです。NO3+β-ピネン反応とは対照的に、NO3+α-ピネン反応中に低SOA質量負荷が生成され、その間に5つの高酸素化ガス相と粒子相のみが検出されます。光化学老化中にα-ピネンSOAから蒸発する粒子相の大部分は、β-ピネンSOAの挙動と劇的に異なる挙動を示します。我々の結果は、NO3+モノテルペン化学によって形成された夜間が、モノテルペン前駆体に応じて永久的または一時的なNOXシンクとして機能することを示しています。

The nitrate radical (NO3) is the dominant nighttime oxidant in most urban and rural environments and reacts rapidly with biogenic volatile organic compounds to form secondary organic aerosol (SOA) and organic nitrates (ON). Here, we study the formation of SOA and ON from the NO3 oxidation of two monoterpenes (α-pinene and β-pinene) and investigate how they evolve during photochemical aging. High SOA mass loadings are produced in the NO3+β-pinene reaction, during which we detected 41 highly oxygenated gas- and particle-phase ON possessing 4 to 9 oxygen atoms. The fraction of particle-phase ON in the β-pinene SOA remains fairly constant during photochemical aging. In contrast to the NO3+β-pinene reaction, low SOA mass loadings are produced during the NO3+α-pinene reaction, during which only 5 highly oxygenated gas- and particle-phase ON are detected. The majority of the particle-phase ON evaporates from the α-pinene SOA during photochemical aging, thus exhibiting a drastically different behavior from that of β-pinene SOA. Our results indicate that nighttime ON formed by NO3+monoterpene chemistry can serve as either permanent or temporary NOx sinks depending on the monoterpene precursor.