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Thèse Année : 2017

Atmospheric degradation of VOCs: Isoprene and its ozonolysis products, a perfluoro-ketone and long chain ketones

Dégradation atmosphérique des COVs : Isoprène et ses produis d'ozonolyse, une cétone perfluorée et des cétones à longue chaine

Résumé

Volatile organic compounds (VOCs) constitute a major gas pollutants emitted from both human and biogenic activities. They have a major influence on the chemistry of the troposphere impacting human health, air quality and global climate change. In the present work, the newly built outdoor atmospheric simulation chamber-HELIOS at CNRS-ICARE (Orléans, France) is a 90 m3 Teflon-FEP chamber, that allows the kinetics and mechanistic investigations of ozonolysis of isoprene, methacrolein and methyl vinyl ketone under dark concdition and photolysis of perfluoro- (PF-2M3P) and non-fluorinated 2-methyl-3-pentanone (2M3P) under natural irradiation conditions. In addition, the photolysis of PF-2M3P was also conducted in one 3.4 m3 moveable chamber. In order to determine the photolysis rate of PF-2M3P and 2M3P, their absorption cross sections were measured using an absorption cell coupled with one UV-visible spectrophotometer. In addition, two other simulation chambers: the 7.3 m3 indoor chamber-CSA and 200 L indoor chamber at CNRS-ICARE (Orléans, France) allow kinetics and mechanistic investigations of OH and Cl reactions with three long chain ketones: 2M3P, 3M2P (3-methyl-2-pentanone) and 4M2P (4-methyl-2-pentanone). In addition, a pulsed laser photolysis-laser induced fluorescence (PLP-LIF) system was used to measure the first temperature dependence of the rate constants for the reactions of OH with 2M3P and 3M2P. A wide range and complementary analytical tools have been used to conduct the present work including Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Gas Chromatograph-Mass spectrometer (GC-MS), Proton Transfer Reaction-Time of Flight-Mass Spectrometer (PTR-ToF-MS), Ultra High speed Liquid Chromatograph-Mass Spectrometer (UHPLC-MS) for measuring VOC/OVOC, Scanning Mobility Particle Sizer-Condensation Particle Counter (SMPS-CPC) for measuring size distribution of SOA.
Les composés organiques volatils (COV) constituent des polluants gazeux qui sont émis par des activités humaines et biogéniques. Ils ont une influence majeure sur la chimie de la troposphère qui influe sur la santé humaine, la qualité de l'air et le changement climatique mondial. Dans ce projet, la nouvelle chambre de simulation atmosphérique extérieure - HELIOS au CNRS-ICARE (Orléans, France) est une chambre 90 m3 Teflon-FEP qui permet la cinétique et les études mécaniques de l'ozonolyse de l'isoprène, de la méthacroleine et de la méthylvinylcétone sous la condition sombre et la photolyse du perfluoro- (PF-2M3P) et non fluorée 2-méthyl-3-pentanone (2M3P) dans des conditions d'irradiation naturelles. De plus, la photolyse de PF-2M3P a également été réalisée dans une chambre mobile de 3,4 m3. Pour analyser la photolyse de PF-2M3P et 2M3P, leurs sections transversales d'absorption ont été mesurées par une cellule d'absorption associée à un spectrophotomètre UV-visible. Deux autres chambres de simulation : la chambre intérieure de 7,3 m3-CSA et la chambre intérieure de 200 L au CNRS-ICARE (Orléans, France) permettent des études cinétiques et mécaniques des réactions OH et Cl avec trois cétones à longue chaîne : 2M3P, 3M2P (3 -méthyl-2-pentanone) et 4M2P (4-méthyl-2-pentanone). En outre, Photolyse à Laser Pulsé – Fluorescence Induite par Laser (PLP-LIF) a été utilisé pour mesurer la première dépendance à la température des constantes de vitesse pour les réactions de OH avec 2M3P et 3M2P. Une large gamme et des outils analytiques complémentaires ont été utilisés dans le présent travail, y compris la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), le spectromètre de masse de chromatographie en phase gazeuse (GC-MS), Réaction du transfert de protons- Temps de vol- Spectromètre de masse (PTR-ToF- MS), Spectromètre de masse de chromatographe liquide ultra haute vitesse (UHPLC-MS) pour la mesure de COV / OVOC, Scanning Mobility Particle Sizer-Condensation Particle Counter (SMPS-CPC) pour la mesure de la distribution de taille de SOA.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-03581629 , version 1 (20-02-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03581629 , version 1

Citer

Yangang Ren. Atmospheric degradation of VOCs: Isoprene and its ozonolysis products, a perfluoro-ketone and long chain ketones. Ocean, Atmosphere. Université d'Orléans (UO), Orléans, FRA., 2017. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03581629⟩
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