Введение к работе
Диссертационная работа досвядана определению активности ряда (Материалов до отношению к гибели на них синг.четного кислорода и к разложению озона, а также исследованию кинетики этих процессов. ^Выполнена оценка влияния 'доученных компонент атмосферного аэрозоля на содержание .озона ц синглетного кислорода в атмосфере.
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ: 'Адекватное описание процессов, происходя-(igax в верхних слоях атмосферы требует учета взанмосдействия газо-"дых компонент с ее гетерогенными составляющим- аэрозоля ми. Особый .интерес представляет изучение влияния атмосферного аэрозоля на такие компоненты атмосферы как озон и синглетный кислород. Озон п атмосфере, в основном, находится на высотах вше 15 км с максимумом содержания иа .высоте 25-30 км. Поглощая жесткое ультрафиолетовое солнечное излучение он является по существу-'"биологическим , щитом Земли '''.. В последние годы интерес к проблеме атмосферного озона возрос # связи с появлением угрозы влияния антропогенних факторов да его содержание. В настоящее время возникает необходимость Дополнить известные газофазные циісльї : кислородной, азот-' ЛЫЙ, гидроксильний, галогенный - аэрозольным циклом убыли атмосферного озона. Для получения надежных оценок вклада аэрозольного разложения в балансе атмосферного озона необходимо знание коэффициентов разложения f X вероятности распада молекулы озона при столкновении с поверхностью ) нетвердых веществах, ВХОДЯЩИХ' в состав атмосферного аэрозоля. Существующая неопределенность в значениях активности твёрдых материалов требует проведения лабораторных исследований в условиях, максимально приближенных к основным параметрам озоносферы ( температура, концентрация озона, состав гетерогенной компоненты ).
Интерес к исследованию новых и к модификациям известных катализаторов ' разложения озона вызван интенсивным применением озона в промышленности и, следовательно, необходимостью его разложения перед выбросом в атмосферу.
Электронно-возбужденный синглетный кислород 02( '&<). ) в атмосфере, как правило, образуется в результате улътрафнолето-. вого фотолиза озона. Свойства синглетного кислорода существенным образом отличаются от свойств обычного триплетного 3j* .
- г - -
В частности, что важно для озоносферы, он взаимодействует .с озонном , разрушая его и, следовательно, влияет на-общее содемздае озона в атмосфере. Моделирование атмосферных процессов Т;ребуе|г знания скоростей дезактивации синглетного кислорода ш жттш-материалах, в частности на оксидах металлов, -образующихся й результате испарения и сгорания метеоритных тел. С другой сгорощ, сииглетный кислород, обладая большой реакционной спосоШосз&гч, играет важную роль в таких процессах как фэтодеструкция полимеров, окисление нефтг^ых пленок, фотосинтез; имеются предположе-* ния, что высокая активность некоторых гетерогенно-катадитицеспде окислительных реакций связана с участием в них синглетного кислорода. Для создания высокочувствительных калориметрических датчк^ ков абсолютной концентрации синглетного кислорода важен войск (Материалов, обладающих повышенной активностью к 0 ( '&%),
ЦЕЛЬ РАБОТЫ : Экспериментально определить 'коэффициенты дезактивации и установить кинетические закономерности гибели синглетного кислорода на поверхности ряда оксидов металлов и на поверхности- графита. Измерить значения коэффициентов разложения озона на некоторых твердых материалах, входящих в состав атмосферного аэрозоля. Оценить вклад изученных компонент атмосферного аэрозоля на содержание атмосферного озона и атмосферного синглетного кислорода. Проверить активность высокотемпературной модификации катализатора разложения озона - гопкалита и одного из типов высокотемпературного сверхпроводника по отношению к озону.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА :' Результаты, представляющие научную новиану и выносимые на защиту, заключаются в следующем :
измерены коэффициенты дезактивации синглетного кислорода на поверхности оксидов никеля, марганца, железа, алюминия и на поверхности графита. Установлена зависимость коэффициента релаксации от концентрации синглетного кислорода для оксидов кобальта и марганца.
исследована зависимость активности материалов от времени, рассмотрен возможный механизм гибели синглетного кислорода на изученных поверхностях.
измерены коэффициенты разложения озона на поверхности льда, сульфата аммония, оксида алюминия. Показана зависимость активності материала от концентрации озона.
-з-.
рассмотрено влияние внутренней поверхности пористого оксида алюминия на его активность по отношению к озону, предложен механизм возможного участия внутренней поверхности в процессе разложения озона.
оценен вклад изученных компонент атмосферных аэрозолей на содержание атмосферного озона и сиигдетного кислорода, отмечена необходимость учета гетерогенной гибели этих частиц при моделировании атмосферных процессов.
ПРАШЧКОКЛЯ ЦЕННОСТЬ ; Полученные результаты необходимы для ШД<дарРЭШШ процессов, происходящих в земной атмосфере, важны для понимания механизма гетерогенно-каталитических реакций с участием электронно-возбужденных молекул и механизма гетерогенного разложения озона. Установка, созданная для измерения активности материалов по отношению к разложению озона при относительно высоких температурах, мож*<у быть использована в случае высокотемпературной обработки материалов озоном.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ : Результаты работы докладывались на конференции молодых ученых МГУ (Москва, 1987г.), на 3 всесоюзном совещании по гетерогенно-гомогенным реакциям (Черноголовка, 1988г.), на Всесоюзной конференции- по атмосферному озону (Суздаль, 1988г).
ПУБЛИКАЦИИ : По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, включая 4 статьи, 1 тезисы доклада Всесоюзной конференции, 1 отчет по хоздоговорной тематике.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ : Диссертация состоит via введения, четырех глав, выводов. Обьем диссертации составляет 172 страниц машинописного текста, включая 34 рисунка, 7 таблиц ; список литературы содержит 139 наименований.