Produktstudien (Flüssigphasenlabor)

In Verbindung mit den Untersuchungen der radikalischen und nicht-radikalischen Oxidationsprozessen von organischen Verbindungen in der wässrigen Phase von Partikeln oder Wolkentropfen werden zudem Studien zur Bildung stabiler Endprodukte durchgeführt. Die photochemische Radikalerzeugung kann mit Hilfe eines gepulsten Lasers oder durch kontinuierliche Bestrahlung mit einer Lampe (Abbildung 1) erfolgen. Der Vorteil der Verwendung eines Lasers ist die hohe Energiezufuhr, wodurch mit nur einem Puls bei einer bestimmten Wellenlänge hohe Konzentrationen an Radikalen erzeugt werden können. Vorteil einer kontinuierlichen Bestrahlung mit einer Lampe ist die Simulation der atmosphärischen Bedingungen in einem Wolkentropfen, in dem eher kleine Radikalkonzentrationen vorherrschen und organische Verbindungen langsamer abgebaut werden. Der Nachweis von gebildeten Carbonylverbindungen erfolgt mit Hilfe der HPLC-MS oder GC-MS, während die Produktion von kleinen organischen Säuren mittels Kapillarelektrophorese verfolgt wird (CE-UV).

Ein aktueller Forschungsschwerpunkt sind die Reaktionen von Hydroxyl- und Sulfatradikalen mit Oxidationsprodukten von Isopren, einer flüchtigen Verbindung, die in großen Mengen von Pflanzen in die Troposphäre abgegeben wird. Seine Oxidationsprodukte sind weniger flüchtig und können teilweise in wässrige Partikel und Wolkentropfen übergehen und dort weiterreagieren. Diese Reaktionen in der flüssigen Phase können durch entstehende schwerflüchtige Verbindungen wie Organosulfate zur Bildung von sekundärem organischem Aerosol (SOA) beitragen.

Abbildung 1: Experimenteller Aufbau für die Produktstudien

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