Abstract A systematic study was conducted on the effect of a nitrate functional group on secondary organic aerosol (SOA) products and yields from reactions of C10 alkyl nitrate isomers with OH radicals in the presence of NOx. The 1- through 5-decyl nitrate isomers were synthesized from their corresponding alcohols, reacted in an environmental chamber, and the precursors and SOA were analyzed using online and offline techniques. SOA products were analogous to those formed from similar reactions of the C10 n-alkane (decane), but with an additional nitrate group. The SOA yield was highest when the nitrate group was on the terminal carbon and decreased monotonically from 0.51 to 0.50, 0.44, 0.28, and 0.15 as it moved toward the center of the molecule, at which point it was similar to that from decane. The explanation for this trend, which is supported by results of calculations performed using a kinetics model, involves a combination of the effects of the nitrate group on product vapor pressures and reaction branching ratios. In general, although the nitrate group lowers the vapor pressures of products relative to the corresponding products of the decane reaction, thus enhancing gas-to-particle partitioning and SOA formation, as it moves toward the center of the molecule it also alters the branching ratios for reaction pathways so as to enhance the formation of more volatile products. The results are compared with those from similar studies on ketone and alcohol isomers to gain a more comprehensive understanding of the effects of functional groups on SOA composition and yields. Copyright © 2020 American Association for Aerosol Research

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硝酸盐基团对硝酸烷基酯与 OH 自由基在 NOx 存在下反应生成的二次有机气溶胶的产率和组成的影响

摘要 系统研究了硝酸根官能团对在 NOx 存在下 C10 烷基硝酸盐异构体与 OH 自由基反应的二次有机气溶胶 (SOA) 产物和产率的影响。1-5-癸基硝酸酯异构体由其相应的醇合成，在环境室中反应，并使用在线和离线技术分析前体和 SOA。SOA 产物类似于由 C10 正烷烃（癸烷）的类似反应形成的产物，但具有额外的硝酸根基团。当硝酸根基团在末端碳上时，SOA 产率最高，随着它向分子中心移动，SOA 产率从 0.51 单调下降到 0.50、0.44、0.28 和 0.15，此时与癸烷相似。对这一趋势的解释，使用动力学模型进行的计算结果支持这一点，涉及硝酸根基团对产物蒸气压和反应支化率的影响的组合。一般来说，尽管硝酸根基团降低了产物相对于癸烷反应的相应产物的蒸气压，从而增强了气体与颗粒的分配和 SOA 的形成，但当它向分子中心移动时，它也会改变支化率反应途径，以促进更易挥发产物的形成。将结果与对酮和醇异构体的类似研究的结果进行比较，以更全面地了解官能团对 SOA 组成和产率的影响。版权所有 © 2020 美国气溶胶研究协会 涉及硝酸根基团对产物蒸气压和反应支化率的影响的组合。一般来说，尽管硝酸根基团降低了产物相对于癸烷反应的相应产物的蒸气压，从而增强了气体与颗粒的分配和 SOA 的形成，但当它向分子中心移动时，它也会改变支化率反应途径，以促进更易挥发产物的形成。将结果与对酮和醇异构体的类似研究的结果进行比较，以更全面地了解官能团对 SOA 组成和产率的影响。版权所有 © 2020 美国气溶胶研究协会 涉及硝酸根基团对产物蒸气压和反应支化率的影响的组合。一般来说，尽管硝酸根基团降低了产物相对于癸烷反应的相应产物的蒸气压，从而增强了气体与颗粒的分配和 SOA 的形成，但当它向分子中心移动时，它也会改变支化率反应途径，以促进更易挥发产物的形成。将结果与对酮和醇异构体的类似研究的结果进行比较，以更全面地了解官能团对 SOA 组成和产率的影响。版权所有 © 2020 美国气溶胶研究协会 尽管硝酸盐基团降低了产物相对于癸烷反应的相应产物的蒸气压，从而增强了气体与粒子的分配和 SOA 的形成，但当它向分子中心移动时，它也改变了反应途径的支化率从而促进更易挥发产物的形成。将结果与对酮和醇异构体的类似研究的结果进行比较，以更全面地了解官能团对 SOA 组成和产率的影响。版权所有 © 2020 美国气溶胶研究协会 尽管硝酸根基团降低了产物相对于癸烷反应的相应产物的蒸气压，从而增强了气体与颗粒的分配和 SOA 的形成，但当它向分子中心移动时，它还改变了反应途径的支化率从而促进更易挥发产物的形成。将结果与对酮和醇异构体的类似研究的结果进行比较，以更全面地了解官能团对 SOA 组成和产率的影响。版权所有 © 2020 美国气溶胶研究协会 当它向分子中心移动时，它还改变了反应途径的支化率，以促进更易挥发产物的形成。将结果与对酮和醇异构体的类似研究的结果进行比较，以更全面地了解官能团对 SOA 组成和产率的影响。版权所有 © 2020 美国气溶胶研究协会 当它向分子中心移动时，它还改变了反应途径的支化率，以促进更易挥发产物的形成。将结果与对酮和醇异构体的类似研究的结果进行比较，以更全面地了解官能团对 SOA 组成和产率的影响。版权所有 © 2020 美国气溶胶研究协会