Es werden mechanistische und kinetische Laboruntersuchungen zu atmosphärenrelevanten Gasphasenreaktionen von Criegee Intermediaten (CI) durchgeführt. Die Reaktionen der CI stehen weiterhin im Interesse der Atmosphärenforschung. Experimente werden zur Charakterisierung der Hauptverlustprozesse der CI, d.h. zum unimolekularen Zerfall sowie zur Reaktion mit Wasserdampf, vorgenommen. Die Befunde sollen zum besseren Verständnis der atmosphärischen CI Konzentrationen sowie zur Bedeutung der CI für die Oxidation von SO2, organischen Säuren und anderen Spurengasen beitragen.
Der Fortschritt der Arbeiten ist eng an die weiteren Entwicklungen der massenspektrometrischen Nachweismethoden für reaktive Intermediate und anderer Produkte mit hoher Empfindlichkeit geknüpft. Ergebnisse der letzten Arbeiten beschreiben die Erstbestimmung der Geschwindigkeitskonstante der unimolekularen Reaktion des CH2OO bei Raumtemperatur (Berndt et al. 2015) und den Direktnachweis des einfachsten Criegee Intermediates CH2OO (Berndt et al. 2017).
Direktnachweis von CH2OO mittels Chemischer Ionisations-Massenspektrometrie. Gemessene Ionenspuren auf der Nominalmasse von 47 Th, (CH2OO)H+, und 119 Th, (CH2OO)(THF)H+, in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen. Ein Messzyklus umfasst 60 s Datenakkumulation. Ionisierung der Produkte wurde mit protoniertem (THF)H+ vorgenommen. Reaktandkonzentrationen sind [O3] = 6.6 x 10E11, [C2H4] = 1.0 oder 4.6 x 10E14 und [C3H8] = 8.6 x 10E16 Moleküle cm-3. Die Reaktionszeit beträgt 7.9 s.
Referenzen
Berndt T., Kaethner R., Voigtländer J., Stratmann F., Pfeifle M., Reichle P., Sipilä M., Kulmala M., Olzmann M. (2015) Kinetics of the unimolecular reaction of CH2OO and the bimolecular reactions with the water monomer, acetaldehyde and acetone under atmospheric conditions. Physical Chemistry Chemical Physics 17 (30), 19862-19873, doi: 10.1039/C5CP02224J.
Berndt T., Herrmann H., Kurten T. (2017) Direct probing of Criegee intermediates from gas-phase ozonolysis using chemical ionization mass spectrometry. Journal of the American Chemical Society 139, 13387-13392, doi: 10.1021/jacs.7b05849.
Dr. Torsten Berndt
Mitarbeitende (wiss.)