同步辐射真空紫外光电离质谱揭示环己烷氧化机理：产物解析与动力学研究

《Science of The Total Environment》：Product and mechanistic insights into the oxidation of cyclohexane via synchrotron radiation vacuum ultraviolet photoionization mass spectrometry

　　本文采用微波放电流动管反应器结合同步辐射真空紫外光电离质谱（VUV-PIMS），首次在无NOx条件下系统揭示了环己烷氧化过程中环己基过氧自由基（c-C6H11O2）自反应与交叉反应网络，精准识别出环己酮（C6H10O）、环己醇（C6H11OH）及关键二聚产物（C6H11OOC6H11）等同分异构体，为大气二次污染物形成机制研究提供关键实验证据。

　　

亮点

实验装置与方法

实验采用微波放电快速流动管结合真空紫外光电离质谱（VUV-PIMS）系统开展，具体配置我们已在先前论文中详述（Wen等2021, 2020）。如图1所示，微波放电流动管反应器主要包含微波放电发生器与流动管反应器两部分。图S1所示的微波放电装置（2450 MHz；GMS-200W, Sairem, 法国）主要包括……（后续内容聚焦技术细节，此处基于生命科学相关性进行提炼）

C₆H₁₁与O₂的反应

环己烷作为六元环烷烃具有轴对称性，每个碳原子连接两个氢原子。实验初期未向流动管通入O₂，通过氟原子（F）夺取C₆H₁₂的氢反应产生环己基自由基（C₆H₁₁）。图2a展示了测得的光电离质谱图，可清晰观测到环己基自由基（m/z = 83）。此条件下……

结论

本研究通过同步辐射VUV-PIMS技术揭示了无NOx条件下环己烷氧化的复杂产物网络与机理。结果表明：环己基过氧自由基（c-C₆H₁₁O₂）通过自反应生成环己酮（C₆H₁₀O, m/z=98）、环己氧自由基（c-C₆H₁₁O, m/z=99）、环己醇（C₆H₁₁OH, m/z=100）及关键二聚产物（C₆H₁₁OOC₆H₁₁, m/z=198）。