二次有机气溶胶（SOA）对我国典型城市重霾期间PM_2.5质量浓度贡献显著。芳香烃作为SOA形成的重要前体物之一，其在总挥发性有机化合物（TVOCs）中的占比通常为20%-30%，在部分城市大气环境中占比可高达60%。因此，系统阐明芳香烃的氧化反应机制，不仅有助于深化对SOA生成路径的科学认知，而且对制定精准的大气污染防治策略具有重要的理论价值和现实意义。

近期，中国科学院地球环境研究所黄宇团队以苯乙烯为研究对象，采用量子化学计算方法详细地研究了其多代氧化反应机理。研究结果显示，（1）一代OH自由基氧化反应主要发生在乙烯基的末端碳原子上，生成的一代产物主要包括氢过氧化物ROOH、有机硝酸盐RONO₂和苯甲醛C₇H₆O（图1）；（2）二代OH自由基氧化反应主要进行邻位加成反应，经一系列分解反应生成多官能团化合物；（3）三代OH自由基氧化反应主要进行加成反应，经多步氧化反应转化为多官能团氢过氧化物和有机硝酸盐，产率分别为26.3%和2.6%；（4）多官能团化合物的挥发性随着OH自由基氧化步数的增加而显著降低（图2），最终转为极低挥发性有机物，参与新粒子的生成和生长。本研究深化了芳香烃大气化学反应机制的传统认识，对提高模式预测的精确度、准确评估人为源排放对SOA生成的贡献具有重要意义。

该成果近期发表于《Atmospheric Chemistry and Physics》期刊上。中国科学院地球环境研究所陈龙副研究员为第一作者，黄宇研究员为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金(42175134)经费资助。

文章链接：

https://doi.org/10.5194/acp-26-4823-2026

图1. 在M06-2X/6-311++G(3df,3pd)//M06-2X/6-31+g(d,p)水平上一代OH自由基氧化苯乙烯反应势能剖面图

图2. 苯乙烯多代氧化产物的分子结构和挥发性分类