含氧挥发性有机物(OVOCs)对大气化学有着重要的影响。其中羰基化合物是大气中最为人们所关注的OVOCs物种。 在对流层大气中，羰基化合物是一些重要氧化性自由基的储库分子，同时又是这些自由基的汇，因此它们在大气化学过程中起着重要的作用；而且它们一般具有较强的毒性，会对人体健康造成危害。尽管人们广泛关注大气羰基化合物，但对它们的大气非均相反应行为知之甚少。因此，研究羰基化合物在大气颗粒物表面的非均相反应具有重要的意义。 本文选取了丙酮、甲基丙烯醛(MAC)和甲基乙烯酮(MVK)三种大气中重要的羰基化合物作为代表，研究了它们在大气矿物组分颗粒物(SiO<,2>、α-Al<,2>O<,3>、α-Fe<,2>O<,3>、CaCO<,3>和TiO<,2>)上的非均相反应。重点探讨了它们在最主要氧化物组分SiO<,2>上的非均相反应动力学和机理，详细分析了湿度变化对非均相反应的影响。 本文改进了本研究组已建立的透射傅立叶变换红外光谱(T-FTIR) 原位分析流动反应器，用于研究以上非均相反应体系；评估了改变湿度后T-FTIR用于颗粒物表面羰基物定量测量的重现性和准确性，证明了T-FTIR 测量的可靠性。这种反应器为实验室模拟研究实际大气条件下非均相反应提供了一种有效手段。 研究了丙酮、MAC和MVK在矿物颗粒物组分表面的吸附和脱附反应。测定了不同湿态条件下它们在SiO<,2>颗粒物上的平衡吸附量、初始吸附速率、初始脱附速率和初始摄取系数，探讨了水汽影响的机制。提出水汽的存在不会导致新物质的生成，水分子是通过对SiO<,2>颗粒物表面游离羟基的消耗来影响这些羰基物在颗粒物表面的吸附和脱附能力。发现这三种羰基物在SiO<,2>颗粒物上的初始摄取系数随湿度增加略有下降，而平衡吸附量则随湿度增加而显著降低。初步研究了丙酮在其他矿物组分颗粒物(α-Al<,2>O<,3>、α-Fe<,2>O<,3>、CaCO<,3>和TiO<,2>)表面的吸附反应，通过红外光谱检测到丙酮在这些颗粒物表面会生成多种产物，但产物的鉴定需要进一步的研究。 研究了丙酮、MAC和MVK在矿物组分颗粒物上的臭氧氧化反应。其中以MAC和MVK在SiO<,2>颗粒物表面的臭氧氧化反应为研究重点。测定了不同湿度下表面臭氧氧化反应的速率常数；测定了不同湿度下二次羰基物、过氧化物和有机酸等三类产物，推测了反应机理。发现MAC和MVK在SiO<,2>颗粒物表面非均相臭氧氧化反应产生甲基过氧化氢(MHP)的产率显著大于它们的气相臭氧氧化反应，提出了颗粒物表面MHP的形成机理。初步研究了在干、湿状态下丙酮在其他矿物组分颗粒物(α-Al<,2>O<,3>、α-Fe<,2>O<,3>、CaCO<,3>和TiO<,2>)表面的臭氧氧化反应，T-FTIR光谱以及HPLC分析没有显示出丙酮在这些颗粒物上与臭氧发生了反应。 研究了MAC和MVK在SiO<,2>颗粒物表面的紫外光解反应，探讨了湿度变化对反应动力学和反应机理的影响。根据产物推测了反应途径。 以上研究结果有助于深入了解这些羰基化合物在矿物颗粒物表面的非均相反应行为；另外，也为大气中MHP的非均相来源提供了理论依据。