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Struttura e reattivita del particolato atmosferico Mauro CAUSA', Marco Trifuoggi, unina, modelling, analisi chimiche Glauco Tonachini, unito, modelling.

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Presentazione sul tema: "Struttura e reattivita del particolato atmosferico Mauro CAUSA', Marco Trifuoggi, unina, modelling, analisi chimiche Glauco Tonachini, unito, modelling."— Transcript della presentazione:

1 Struttura e reattivita del particolato atmosferico Mauro CAUSA', Marco Trifuoggi, unina, modelling, analisi chimiche Glauco Tonachini, unito, modelling Enrico Ferrero, unipmn, Guido Pirovano, CESI, modelli regionali fluidodinamici Enrico Boccaleri, Aldo Arrais, Giorgio Gatti, unipmn, spettroscopie ottiche Luca Pardi, cnr ipcf, epr.Maria Cristina Paganini, unito, epr Simona Silvia Merola, Bianca Maria Vaglieco, cnr im, studi su motori Hinrich Grothe, TU Wien, misure spettroscopiche Mike Pilling, Uni Leeds, atmospheric chemistry Tone Kokalj, I Stefan, Ljubliana, modelling Claus Nielsen, Uni Oslo, spettroscopie ottiche Torino 21 ottobre 2008

2 Un punto debole dei modelli fotochimici atmosferici e il trattamento del particolato organico ed inorganico Linformazione relativa al particolato e molto piu parziale ed approssimata

3 Aerosol organico e inorganico: il problema strutturale La reattivita, E quindi gli effetti locali e globali possono essere studiati solo attraverso la struttura

4 Segnale epr di particolato carbonioso

5 I grafeni dispari: radicali intrinseci C 14 H 10 e closed shell E stabile (E atom /C: 210 kcal) Non reagisce con NO 2 C 13 H 9 e open shell (radicale ) E stabile (E atom /C: 208 kcal) E molto reattivo con NO 2

6 La vacanza di carbonio: stato di tripletto s c5 =0.09 s c5 =0.34 s c =1.16 s c5 =1.12

7 Misure epr ad alto campo

8 Fig. 5: TPD-MS curves of Printex U - (trace) mass fragment. OH CO 2 CO CO 2 desorption from - COOH? Interpretazione teorica degli esperimenti TPD carboxyl group (strong acidic) phenol group (acidic) lactol group (weak acidic) coincide carbonyl group (weak acidic) pyron group (basic)

9 Analisi cinetica del desorbimento E a = RT max. [ln(T max. / ) – ln(E a /RT max )] (T) = e. kT/h. exp[ S (T)/R] ; =0.17 K s -1 (derivate dellequazione di Polany-Wigner) T max =779°KT max =476°K T max =556°K T max =336°K T max =550°K

10 spettroscopia raman (micro) G D3D3 D1D1 D2D2 D4D4

11 Il trattamento termico non comporta sensibili variazioni strutturali (%) Il campione del diesel è molto più fluorescente, 1720 (chetonici) e 1550 (insaturi isolati) Diesel piu ordinato del benzina Anche piu ossidato Campioni catturati su filtro: Insaturazioni isolate

12 AG Schlögl, Fritz Haber Institut, Berlin

13 Rezioni con O 3 ΔE=-40 Kcal/mol

14

15 Studio della cinetica di adsorbimento SS + O 3 SSO + O 2 ; exp = 3.3 x E= -23 kcal/mol; E = 13.1 kcal/mol theor = (k B T/h) q /q R exp(- E / k B T)/ = 1.2 x SS + O 3 SS---O 3 SSO + O 2 SS + O 3 SS---O 3 SSO + O 2 E= -2.8 kcal/mol ( vdw), senza barriera E= -2.8 kcal/mol ( vdw), senza barriera = (k B T/h) (q p /q R ) (1/ ) = 4.1 x = (k B T/h) (q p /q R ) (1/ ) = 4.1 x 10 -3

16 Misure normalmente effettuate nella scienza delle superfici e della catalisi possono fornire importanti informazioni sulla natura chimica e la reattivita del particolato La simulazione su scala atomistica permette di connettere le informazioni sperimentali ottenute con tecniche diverse In questa fase del progetto abbiamo verificato la possibilita di introdurre delle informazioni su scala atomica nei modelli macroscopici su scala geografica


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