VOCs在大气颗粒物表面的非均相反应对大气化学有着重要的影响。目前，中国城市大气复合污染严重，大气氧化性强，VOCs浓度高，其中甲醛是大气中最重要的羰基化合物之一。本研究以Al2O3和TiO2颗粒物作为矿物颗粒物的代表，研究甲醛在其表面的非均相反应，这对于解释大气复合污染形成机制及制定城市大气污染控制对策具有重要的科学意义和现实价值。本文的主要研究内容和成果如下： 本文建立了DRIFTS低压流动反应体系用于研究甲醛的非均相反应。确立并验证了多聚甲醛热解发生甲醛气体的方法。对于颗粒物表面产物甲酸盐的定量方法进行了研究，比较了DRIFTS标准曲线定量和离子色谱校正定量的方法，由于众多因素对表面甲酸盐的漫反射红外吸光截面有所影响，本研究选择了离子色谱校正定量的方法。 用DRIFTS低压流动体系原位观测了甲醛在α-Al2O3、γ-Al2O3颗粒物表面的非均相反应，结果表明甲醛在两种晶型Al2O3上的表面产物基本一致，其中甲酸盐是反应的主要产物，同时还存在二氧亚甲基，以及少量多聚甲醛和吸附态甲醛。并测定了甲醛在α-Al2O3、γ-Al2O3表面的初始反应摄取系数。 研究了光辐射、湿度、温度和粒径等因素对甲醛在Al2O3颗粒物表面的非均相反应的影响。结果显示紫外可见波段的光辐射对甲醛在Al2O3颗粒物上的非均相反应无影响。湿度与颗粒物对甲醛的摄取能力成反相关关系，证明了水分子和甲醛存在吸附竞争关系。温度对甲醛的非均相反应产物和反应速率有所影响，在对流层中Al2O3对甲醛的摄取与温度成正相关关系，同时测定了甲醛在不同粒径范围的Al2O3颗粒物上反应生成甲酸盐的表观活化能。颗粒物粒径越小，反应活性越强，但趋势不显著。 探讨了甲醛在Al2O3颗粒物表面的反应机理，认为表面Al3+和活性氧是甲醛在Al2O3颗粒物表面非均相反应的重要活性位点。甲醛在表面吸附后，被氧化成中间产物二氧亚甲基，二氧亚甲基进一步氧化生成甲酸盐。甲醛在Al2O3颗粒物表面的反应级数接近一级，在实验浓度范围内O2浓度对反应为零级。甲醛的吸附是限速步骤，提出的机理和实验结果一致。 研究了甲醛在TiO2颗粒物表面的非均相反应，甲酸盐是反应的主要产物，同时还存在二氧亚甲基、甲氧基以及少量多聚甲醛。甲醛在TiO2颗粒物表面的反应级数接近二级，初始摄取系数是气体浓度的一阶函数，推导了常温下暗反应机理，甲酸盐是由中间产物二氧亚甲基通过歧化反应进一步氧化生成。并研究了温度对反应产物和初始反应摄取系数的影响，测定了甲醛在TiO2颗粒物上生成甲酸盐的表观活化能。研究了三种不同波段光源的辐照对于甲醛在TiO2颗粒物上非均相反应的影响，并推测了光照下甲醛的光催化氧化机理。 研究了甲醛在α-Al2O3与TiO2、α-Al2O3与SiO2两种外混合颗粒物表面的非均相反应，测定了甲醛在每类混合物上的初始反应摄取系数。结果发现甲醛在α-Al2O3与TiO2、α-Al2O3与SiO2两种混合颗粒物上的非均相反应性能用其在各组分上的非均相反应性的线性加和来表示。 用盒子模式初步模拟了甲醛在颗粒物上的非均相反应对对流层大气化学的影响。在沙尘颗粒浓度较高的大气中，甲醛在大气颗粒物上的非均相反应是甲醛的一个重要的汇机制，从而影响大气光化学氧化循环，并且是颗粒相甲酸盐的一个重要来源。