Peroxyacetyl nitrate (PAN) is an important component of summer smog. It can cause eye irritation and plant damage. PAN is also a temporary reservoir for reactive intermediates involved in summer smog formation. Therefore it is essential to know the kinetics and mechanism of its formation and destruction for inclusion in models of atmospheric chemistry. PAN is formed as a secondary product following the OH radical initiated photo-oxidation of acetaldehyde, which leads to the generation of peroxyacetyl radicals. Peroxyacetyl radicals may either react with NO2 to generate PAN or with NO to form radical products and CO2. The aims of this project are: (i) to determine the branching ratio between the two reactions, (ii) to determine the rate and mechanism of the thermal decomposition of PAN analogues.
Die Auswirkungen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) auf die Luftqualität und damit auf die Gesundheit der Menschen auf lokaler oder regionaler Skala sind direkt offenkundig durch die schädlichen Effekte auf die Lebenswelt. Noch bedeutender ist die kritische Rolle, die VOC in chemischen Prozessen der Atmosphäre einnehmen. Die Bildung vieler sekundärer organischer Schadstoffe in der Atmosphäre wie Ozon, Peroxide, Aldehyde, Peroxyacetylnitrate und sekundäre organische Aerosole hängt entscheidend von der Verfügbarkeit der VOC und ihrer Vorläufersubstanzen ab. Wir planen die Messung von Isotopenverhältnissen und Konzentrationen spezifischer VOC in der Abluft großer Ballungszentren (MPC) in Europa und Asien durch Einsatz des Luftprobensammlers MIRAH auf den HALO-Missionen EMeRGe-EU und EMeRGe-Asia. Die Luftproben werden im Labor mittels Gaschromatographie-Verbrennungs-Isotopen-Massenspektrometrie analysiert. Isotopenverhältnisse in VOC sind wertvolle Indikatoren zur Untersuchung von Reaktionen, die derzeitigen Messverfahren nicht direkt zugänglich sind. Transport- und Mischungsprozesse in der Atmosphäre können damit visualisiert werden, wertvolle Information über dominante Prozesse, an denen VOC beteiligt sind, gewonnen werden. Bereits in den letzten HALO-Missionen, TACTS/ESMVal und den beiden OMO-Missionen, konnten wir zeigen, dass die beantragte Messmethode ein sensitives Werkzeug ist, z.B. für Quellstudien von VOC, zur Ableitung von Transportwegen und deren Einfluss auf die Verteilung der VOC, zur Abschätzung des Mischungsgrads, der Unterscheidung zwischen dynamischen und chemischen Prozessen, als auch zur Untersuchung atmosphärischer Umwandlung und Verweilzeit spezifischer VOC. Die Wertstellung dieser Ergebnisse wird sogar noch gesteigert durch den Vergleich mit Ergebnissen aus 3-dimensionalen Chemie-Transport-Modellen. Die folgenden geplanten wissenschaftlichen Zielsetzungen betten sich in die übergreifenden Ziele von EMeRGe-EU and EMeRGe-ASIA: (1) Messung der Zusammensetzung der in Europa und Asien entspringenden Schadstofffahnen und Bestimmung des Beitrags bestimmter VOC an der Zusammensetzung der Atmosphäre; (2) Bestimmung der weitreichenden Luftverschmutzung sowie deren Einfluss auf die Verteilung bestimmter VOC; (3) Identifizierung möglicher Unterschiede im Transport und der Umwandlung von VOC, die mit besonderen einzigartigen Charakteristiken europäischer und asiatischer MPCs verbunden sind; (4) Identifizierung von Oxidations- und Zwischenprodukten des VOC-Abbaus; (5) Informationsgewinnung über Oxidationswege durch Messung von Vorläufer- und Oxidationsprodukten; (6) Altersbestimmung von Luftmassen in unterschiedlichen Stadien der Schadstofffahnen; (7) Gegenüberstellung photochemischer Prozessierung gegen Transport und Mischung; (8) Verbindung der Informationen aus Isotopenverhältnissen mit bestimmten regionalen meteorologischen Daten; (9) Bereitstellung der Messdaten für Chemietransportmodelle.
The importance of peroxy radicals, RO2* (=I(HO2)+(RO2)) in atmospheric chemistry is well established. RO2* are short lived species, which generate longer lived radiatively active (e.g. ozone, O3) and chemically or toxicologically important pollutants (e.g. O3, peroxyacetyl nitrate, CH3CO.O2.NO2, PAN, aldehydes, acids etc.). Following vertical and long-range transport, these in turn play a significant role in the chemistry of the earth's atmosphere both regionally and globally. As a result of their low concentrations, measurements of RO2* even at the ground are sparse. Thus our ability to test our understanding of RO2* chemistry and its consequences has been limited. The overarching scientific objective of PEACE addresses this deficit by the optimization of a new measurement technique and by making and analyzing measurements of RO2* in combination with other key species in the boundary layer, the free troposphere and the UT/LS region. The role of RO2* in determining O3 abundance will be one important focus, utilizing the unique capability of the new research aircraft HALO (High Altitude Long Range). In-situ measurements of RO2* from the boundary layer to the UT/LS provide unique information about these processes. Within PEACE the new RO2* detection instrument PerCEAS (Peroxy radical Cavity Enhanced Absorption Spectrometer) will be optimised for flight on HALO, prior its participation in the HALO-OMO (Oxidative Mechanisms Observations) and SHIVA/HOx-NOx-XOx (Stratospheric ozone: Halogen Impacts in a Varying Atmosphere) measurement campaigns. In addition HALO-PerCEAS will be improved to enable the speciation of RO2* and the direct detection of nitrogen dioxide, NO2. The instrument will also be adapted to measure the radical precursor, glyoxal (CHO.CHO), a key temporary reservoir, formed in both biogenic and anthropogenic emissions and biomass burning.
General Information: Photochemical air pollution is a serious environmental problem for many regions of Europe during the summer months. The atmospheric degradation of volatile organic compounds (VOCs) in the presence of nitrogen oxides (NOX) leads to the production of a range of harmful secondary pollutants such as ozone and peroxy acylnitrates (PAN). Ozone formation is of particular concern since it is known to have adverse effects on human health, vegetation, a variety of materials and is also a greenhouse gas Solvents constitute around 35 per cent of the total VOC emissions in Europe and hence are a major contributory factor to oxidant formation. Chemical industries in the United States and Europe have now recognised that a switch from traditional solvents (aromatic and unsubstituted hydrocarbons and chlorocarbons) to oxygenated compounds is inevitable, both in terms of toxicity problems and to reduce the levels of oxidant formation in the troposphere. Indeed it has been estimated that if it were possible to replace all existing solvents by acetone, a reduction in ozone formation potential of around 75 per cent would result. Hence, the potential importance of switching from traditional solvents to oxygenated compounds in control strategies for VOC emissions is clearly apparent. Thus it seems that replacement of many existing solvents will occur in the near future and that esters, glycol ethers and di-ethers will form a significant proportion of these future solvents. The purpose of this programme is to provide a scientific evaluation of oxidant formation arising from the use of these new solvent types. In particular, it is believed that scientifically based evaluations of the ozone formation potentials of these species will contribute to a cost-effective ozone control programme in Europe. It is proposed to organise an extensive research programme in which basic mechanistic studies on the atmospheric behaviour of generic esters, glycol ethers and di-ethers in real air mixtures under a variety of different VOC compositions and NOx concentrations will be carried out. The aim of this project is to set up a general mechanism using all available kinetic and product distribution data for incorporation into a photochemical trajectory model specifically designed for European conditions. The results should provide answers to the following key questions must be addressed prior to selection and deployment of new solvent types: - Does the use of an alternative solvent lead to a reduction in tropospheric ozone formation? - How does the solvent affect the chemistry and transport of NOy in the troposphere? - Are there any products arising from the atmospheric degradation of the solvent that have other potential environmental impacts? Prime Contractor: University College Dublin, Department of Chemistry; Dublin/Ireland.
Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung zielt das Projekt darauf ab, die bestehende Zusammenarbeit in Bildung und Forschung zwischen Deutschland und den Ländern aus dem Asiatisch-Pazifischen Forschungsraums (Asia Pacific Research Area, APRA) zu aktivieren und auszuweiten. Das Vorhabenziel ist der themenfokussierte Aufbau eines nachhaltigen Forschungsverbundes für innovative Lösungen zur Steigerung von Energie- und Umwelteffizienz durch nachhaltiges Clustermanagement von Produktion und Logistik. Der thematische Fokus liegt dabei auf Wertschöpfungsprozessen in Hafenregionen und Hinterland-Korridoren. Im Vordergrund stehen kooperative Lösungen in der Region und in der Kette im Sinne von Co-opetition. Darüber hinaus ist das Ziel, eine Web-basierte Kommunikations-, Kooperations- und Lernplattform aufzubauen. Dies wurde durch die Gründung des Vereins Asian-German Knowledge Network e.V. (AGKN) erfolgreich realisiert. www.agkn.de
1. Vorhabenziel Auf Basis der im Teilvorhaben der Universität Augsburg geplanten materialwissenschaftlichen Analyse von Lignin- oder PAN-basierten C-Fasern und ihrer Vorgängerprodukte soll eine Aufklärung der während des C-Faser-Produktionsprozesses ablaufenden Stabilisierungs- und Carbonisierungsreaktionen in Abhängigkeit von den Prozesstemperaturen, -geschwindigkeiten und Atmosphären ermöglicht werden. Durch die Korrelation der Mikrostruktur, der chemischen und thermochemischen Eigenschaften mit den mechanischen Eigenschaften der Carbonfasern wird eine Optimierung der Fasereigenschaften entlang der Prozesskette angestrebt. Ziel ist die Entwicklung energie- und kosteneffizienter Prozessparameter für den Stabilisierungs- und Carbonisierungsprozess. 2. Arbeitsplanung Die chemischen Umwandlungen bei der Stabilisierung sollen mittels FT-IR untersucht werden. Die Untersuchung der kristallinen Struktur erfolgt mittels Röntgendiffraktion und in Einzelfällen mittels TEM. Das thermochemische Reaktionsverhalten während des Stabilisierungs- und Carbonisierungsprozesses soll mittels DSC und TGA/MS bzw. TGA/IR untersucht werden. Die Analyse der Topographie der Faseroberfläche bis zur nm-Skala soll mittels REM und AFM untersucht werden. Der Einsatz von EDX, XPS und SAM liefert zusätzlich Informationen über die chemische Zusammensetzung der untersuchten Faseroberfläche.
Das DUE Permafrost Projekt wird im Rahmen des ESA (European Space Agency) DUE (Date User Element) Programms finanziert. Das Ziel des Projektes ist es vorhandene Fernerkundungsprodukte auf ihre Anwendbarkeit zu überprüfen und in ein Permafrost Monitoring System auf pan-borealer/arktischer Ebene zu integrieren. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Verwendung neuester Methoden zur Erfassung der Erdoberflächentemperatur, der Bodenfeuchte und Oberflächengewässer, Landbedeckung (Vegetation und Schnee)und Geländeparameter. Es werden mittel und langfristige Szenarien zum Permafrostmonitoring entwickelt und eine Integration der Datensätze in die neuesten Permafrostmodelle angestrebt. Eine wichtige Komponente des DUE Permafrost Projektes ist die direkte Zusammenarbeit mit Permafrostforschern auf internationaler Ebene (u.a. Russland, Canada, Japan, USA, Deutschland und Österreich). Das Projekt wir vom IPF koordiniert. Projektpartner sind Gamma Remote Sensing(Schweiz), University of Waterloo (Canada), FSU Jena (Deutschland) und das Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research (Deutschland).
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 56 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 1 |
| Förderprogramm | 55 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 1 |
| offen | 55 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 45 |
| Englisch | 17 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 50 |
| Webseite | 6 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 47 |
| Lebewesen und Lebensräume | 50 |
| Luft | 49 |
| Mensch und Umwelt | 56 |
| Wasser | 44 |
| Weitere | 53 |