Abstract
A new approach is reported for determining the composition of multicomponent organic aerosols using FT-IR spectroscopy. In this study, laboratory-generated aerosol particles are thermally evaporated and the resulting vapor is immediately analyzed using FT-IR spectroscopy. The composition of the aerosol is determined by fitting the vapor spectrum to a linear combination of reference spectra of the individual components. Application of the method to the detection of polycyclic aromatic hydrocarbons, changes in aerosol composition, and analysis of diesel fuel is demonstrated.
Get full access to this article
View all access options for this article.
References
1.
Pandis
S. N.
Wexler
A. S.
Seinfeld
J. H.
, J. Phys. Chem. 99 , 9646 (1995 ).
2.
Schwartz
J.
Dockery
D. W.
Neas
L. M.
, J. Air Waste Manage. Assoc. 46 , 927 (1996 ).
3.
Dockery
D. W.
Pope
C. A. I.
, Annu. Rev. Public Health 15 , 107 (1994 ).
4.
Saucy
D. A.
Kamens
R. M.
Linton
R. W.
, Atmos. Environ. 17 , 2617 (1983 ).
5.
Niedziela
R. F.
Norman
M. L.
Miller
R. E.
DeForest
C. L.
Worsnop
D. R.
, J. Phys. Chem. A 103 , 8030 (1999 ).
6.
Kolb
C. E.
Worsnop
D. R.
Zahniser
M. S.
Davidovits
P.
Keyser
L. F.
Leu
M. T.
Molina
M. J.
Hanson
D. R.
Ravishankara
A. R.
, “Laboratory Studies of Atmospheric Heterogeneous Chemistry” , in Progress and Problems in Atmospheric Chemistry ,
Barker
J. R.
Ed. (World Scientific , Singapore , 1995 ), Chap. 18, p. 771 .
7.
Cziczo
D. J.
Nowak
J. B.
Hu
J. H.
Abbatt
J. P. D.
, J. Geophys. Res. 102 , 18843 (1997 ).
8.
McMurry
P. H.
, Atmos. Environ. 34 , 1959 (2000 ).
9.
Eatough
D. J.
Obeidi
F.
Pang
Y.
Ding
Y.
Eatough
N. L.
Wilson
W. E.
, Atmos. Environ. 33 , 2835 (1999 ).
10.
Kamens
R. M.
Coe
D. L.
, Environ. Sci. Technol. 31 , 1830 (1997 ).
11.
McDow
S. R.
Huntzicker
J. J.
, Atmos. Environ. 24 , 2563A (1990 ).
12.
Mansoori
B. A.
Johnston
M. V.
Wexler
A. S.
, Anal. Chem. 68 , 3595 (1996 ).
13.
Noble
C. A.
Prather
K. A.
, Environ. Sci. Technol. 30 , 2667 (1996 ).
14.
Woods
E.
Smith
G. D.
Dessiaterik
Y.
Baer
T.
Miller
R. E.
, Anal. Chem. 73 , 2317 (2001 ).
15.
Blando
J. D.
Porcja
R. J.
Li
T.
Bowman
D.
Lioy
P. J.
Turpin
B. J.
, Environ. Sci. Technol. 32 , 604 (1998 ).
16.
Carlton
A. G.
Turpin
B. J.
Johnson
W.
Buckley
B. T.
Simcik
M. F.
Eisenreich
S. J.
Porcja
R. J.
, Aerosol Sci. Technol. 31 , 66 (1999 ).
17.
McClenny
W. A.
Childers
J. W.
Rohl
R.
Palmer
R. A.
, Atmos. Environ. 19 , 1891 (1985 ).
18.
Palen
E. J.
Allen
D. T.
Pandis
S. N.
Paulson
S. E.
Seinfeld
J. H.
Flagan
R. C.
, Atmos. Environ. 26 , 1239A (1992 ).
19.
Palen
E. J.
Allen
D. T.
, Atmos. Environ. 27 , 1471A (1993 ).
20.
Allen
D. T.
Palen
E. J.
Haimov
M. I.
Hering
S. V.
Young
J. R.
, Aerosol Sci. Technol. 21 , 325 (1994 ).
21.
Holes
A.
Eusebi
A.
Grosjean
D.
Allen
D. T.
, Aerosol Sci. Technol. 26 , 516 (1997 ).
22.
Dekermenjian
M.
Allen
D. T.
Atkinson
R.
Arey
J.
, Aerosol Sci. Technol. 30 , 273 (1999 ).
23.
Dekermenjian
M.
Allen
D. T.
Atkinson
R.
Arey
J.
, Aerosol Sci. Technol. 30 , 349 (1999 ).
24.
Conley
R. T.
, Infrared Spectroscopy (Allyn and Bacon, Inc. , Boston , 1972 ), 2nd ed.
25.
Hanst
P. L.
Hanst
S. T.
, “Gas Measurement in the Fundamental Infrared Region” , in Air Monitoring by Spectroscopic Techniques ,
Sigrist
M. W.
Ed. (John Wiley and Sons, Inc. , New York , 1994 ), Chap. 6, p. 335 .
26.
Reist
P. C.
, Aerosol Science and Technology (McGraw-Hill, Inc. , New York , 1993 ), 2nd ed.
27.
White
J. U.
, J. Opt. Soc. Am. 32 , 285 (1942 ).
28.
McLean
J. A.
Zhang
H.
Montaser
A.
, Anal. Chem. 70 , 1012 (1998 ).
29.
Liu
H.
Montaser
A.
, Anal. Chem. 66 , 3233 (1994 ).
30.
Seinfeld
J. H.
Pandis
S. N.
, Atmospheric Chemistry and Physics (John Wiley and Sons, Inc. , New York , 1998 ).
31.
Wiberley
S. E.
Gonzalez
R. D.
, Appl. Spectrosc. 15 , 174 (1961 ).
32.
Fuson
N.
Josien
M.
, J. Am. Chem. Soc. 78 , 3049 (1956 ).
33.
Tobias
H. J.
Beving
D. E.
Ziemann
P. J.
Sakurai
H.
Zuk
M.
McMurry
P. H.
Zarling
D.
Waytulonis
R.
Kittelson
D. B.
, Environ. Sci. Technol. 35 , 2233 (2001 ).
34.
Reilly
P. T. A.
Gieray
R. A.
Whitten
W. B.
Ramsey
J. M.
, Environ. Sci. Technol. 32 , 2672 (1998 ).
35.
Schauer
J. J.
Kleeman
M. J.
Cass
G. R.
Simoneit
B. R.
, Environ. Sci. Technol. 33 , 1578 (1999 ).
36.
Leach
K. B.
Kamens
R. M.
Strommen
M. R.
Jang
M.
, J. Atmos. Chem. 33 , 241 (1999 ).
37.
Chandramouli
B.
Kamens
R. M.
, Atmos. Environ. 35 , 87 (2001 ).