Kinetische und mechanistische Untersuchung des Abbaus ausgewählter oxigenierter leichtflüchtiger organischer Verbindungen in der Atmosphäre
Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Oxygenierte (= sauerstoffhaltige) Kohlenwasserstoffe (OVOCs) sind in der Troposphäre ubiquitäre Spurengase, die entweder emittiert oder direkt in der Atmosphäre durch Oxidation von Vorläufersubstanzen gebildet werden. Sie tragen zur Bildung von Aerosolen bei und haben damit direkten Einfluss auf das Strahlungsgleichgewicht der Erde. Aufgrund der Vielzahl möglicher Verbindungen besteht auf dem Gebiet der Oxidation von OVOCs noch erheblicher Forschungsbedarf, insbesondere unter Bedingungen in denen die Reaktion sogenannter Peroxyradikale (RO2) mit Stickstoffmonoxid (NO) nicht mehr dominiert. In dem vorliegenden Projekt wurden gezielt Substanzklassen, bei denen die Datenlage unvollständig war, untersucht. Ein Fokus hierbei war die Ozonolyse ungesättigter oxygenierter Verbindungen. Es konnte anhand einer systematischen Untersuchung ungesättigter Ketone gezeigt werden, dass die Ozonolyse dieser Verbindungen zu überraschend hohen Ausbeuten organischer Säuren, hauptsächlich Ameisensäure und Essigsäure, führt. Dies ist insbesondere für die Oxidation von Methylvinylketon relevant, das ein Hauptprodukt der Isoprenoxidation darstellt. Aufgrund der Emissionsstärke von Isopren scheint die Ozonolyse von Methylvinylketon damit eine global nicht vernachlässigbare Quelle von organischen Säuren in der Atmosphäre zu sein, die bisher übersehen wurde.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Atmospheric fate of two relevant unsaturated ketoethers: kinetics, products and mechanisms for the reaction of hydroxyl radicals with (E)-4-methoxy-3-buten-2-one and (1E)-1-methoxy-2-methyl-1-penten-3-one. Atmospheric Chemistry and Physics, 20(14), 8939-8951.
Gibilisco, Rodrigo Gastón; Barnes, Ian; Bejan, Iustinian Gabriel & Wiesen, Peter
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Atmospheric oxidation of α,β-unsaturated ketones: kinetics and mechanism of the OH radical reaction. Atmospheric Chemistry and Physics, 21(17), 13667-13686.
Illmann, Niklas; Gibilisco, Rodrigo Gastón; Bejan, Iustinian Gabriel; Patroescu-Klotz, Iulia & Wiesen, Peter
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Biomass burning plume chemistry: OH-radical-initiated oxidation of 3-penten-2-one and its main oxidation product 2-hydroxypropanal. Atmospheric Chemistry and Physics, 21(24), 18557-18572.
Illmann, Niklas; Patroescu-Klotz, Iulia & Wiesen, Peter
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FTIR kinetic study of the reactions of γ-caprolactone and γ-heptalactone initiated by Cl and OH radicals at 298 K and atmospheric pressure. Chemical Physics Letters, 765, 138313.
Baptista, Andrea; Gibilisco, Rodrigo G.; Wiesen, Peter & Teruel, Mariano A.
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Gas-phase reactivity of acyclic α,β-unsaturated carbonyls towards ozone. Physical Chemistry Chemical Physics, 23(5), 3455-3466.
Illmann, Jan Niklas; Patroescu-Klotz, Iulia & Wiesen, Peter
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Organic acid formation in the gas-phase ozonolysis of α,β-unsaturated ketones. Physical Chemistry Chemical Physics, 25(1), 106-116.
Illmann, Niklas; Patroescu-Klotz, Iulia & Wiesen, Peter
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Product study of the reactions of γ-caprolactone and γ-heptalactone initiated by OH radicals at 298 K and atmospheric pressure: Formation of acyl peroxynitrates (APN).. Chemosphere, 323, 138156.
Baptista, Andrea; Gibilisco, Rodrigo G.; Patroescu-Klotz, Iulia; Illmann, Niklas; Wiesen, Peter; Blanco, María B. & Teruel, Mariano A.
