挥发性有机物（Volatile Organic Compounds, VOCs）是地球低层大气的重要组分，其在大气中的搬迁转化对大气氧化才能、二次颗粒物的构成、区域空气质量和全球气候均匀状况随时刻的改变都具有极端严重影响。VOCs的来历包含天然源（首要是植被排放的单萜烯和异戊二烯）和人为源。天然源VOCs 排放量占全球VOCs 总排放量的90%以上，加之其反响活性很高，不只对森林区域大气氧化才能和二次有机颗粒物来历起着主导作用，并且在受森林排放影响的村庄和城市区域，对大气氧化才能和二次有机颗粒物的构成也具有极端严重贡献。

  图1 α-蒎烯-臭氧反响中几类首要的RO2自由基中间体与α-蒎烯反响量的联系

  近年来研讨之后发现，天然源单萜烯大气氧化反响能够生成一类高氧化态有机物（HOM）和气态二聚体，这些物质因其极低的挥发性而被以为在大气新粒子和二次有机颗粒物的生成中起着关键作用。现在人们一起以为HOM的生成与重要中间体RO2自由基的单分子异构化反响（又称自氧化反响，autoxidation）有关。可是，单萜烯大气氧化反响机制极为杂乱，并且直接精确测定RO2自由基、HOM和气态二聚体分子组成的难度很大。因此，HOM和气态二聚物的切当生成速率和机理及在不同环境大气中的重要性仍是未解之谜，也是世界大气化学研讨的前沿和难点。

  图2 左：RO2自由基首要反响途径简化示意图；右：典型大气条件下α-蒎烯-臭氧反响生成气态二聚体产率

  赵岳长聘教轨副教授与其合作者针对α-蒎烯+O3/OH自由基这一大气重要反响系统，凭借世界上先进的在线碘离子化学电离-高分辨率飞翔时刻质谱技能，直接测定了具有不一样氧化态的RO2自由基中间体以及HOM和气态二聚体的分子组成，并结合大气化学动力学模型模拟，要点阐释了RO2自由基反响生成HOM和气态二聚体的速率和机理。研讨之后发现，约10-20%的α-蒎烯RO2自由基可产生快速的自氧化（k ≥ 1 s-1），因此，甚至在受人为源污染影响较大的区域（如当NO浓度为ppb水平常），RO2自氧化反响仍能够与RO2+NO反响竞赛，HOM的生成依然较为重要。研讨还发现，不同氧化态的RO2自由基均能够产生较快的碰并反响（k = 1-2×10-12 cm3 molecule-1 s-1），生成气态二聚体（ROOR’）。尽管这些气态二聚体的构成显着遭到NO的影响，但在清洁大气和受人为源污染影响较小的区域（NO ≤ 50 ppt），气态二聚体的质量产率（0.5-6.6%）与HOM适当，因此供给了低挥发性有机物的另一重要来历。

  此研讨结果不只有助于深化知道大气活性有机物氧化机理和低挥发性有机物来历，对完善相关的大气化学形式，精确猜测和评价大气新粒子和二次有机颗粒物的构成及其环境效应也具有极端严重意义。

  该研讨得到了美国国家自然科学基金和上海市浦江人才方案项目赞助。上海交通大学为该论文的榜首单位，赵岳长聘教轨副教授为论文的榜首作者，并与华盛顿大学Joel Thornton教授为论文的一起通讯作者。