硝酸盐是大气气溶胶的重要组分，对全球气候和区域空气质量都有重要影响。硝酸盐作为大气中氮氧化物（NOx=NO+NO2）主要的汇，其生消过程将决定NOx的大气寿命，进而改变大气中臭氧（O3）的形成过程，影响大气氧化性和其他二次颗粒物的形成。近期研究发现，吸附在颗粒物表面的硝酸盐，其光吸收截面积极大的增加，从而可能发生光解反应，转化为NOx或其他活性氮物种，影响大气中氮循环过程。矿质颗粒物是大气中含量最高的一次颗粒物，其巨大的比表面积为大气非均相反应的发生提供了重要载体，是大气中NOx转化为硝酸盐的重要活性表面。在大气中矿质颗粒物表面常伴随硝酸盐的存在。因此，本论文通过多种研究手段，系统研究了吸附在矿质氧化物表面的典型硝酸盐（NH4NO3、KNO3、 Ca(NO3)2和Fe(NO3)3）的光解过程，考察了环境因素对硝酸盐光解的影响，对比了不同硝酸盐物种在TiO2表面的光解过程。主要研究成果如下：
      （1）采用流动管反应装置和红外光谱，系统研究了NH4NO3在TiO2表面光解过程。发现在紫外光照射下，NH4NO3在TiO2表面光解的主要产物为NO2、HONO以及少量NO，其中NO2是主要产物。通过红外光谱研究发现，在光解过程中也有铵盐的消耗，并且会导致NO的形成。相对湿度（RH）的增加对NH4NO3光解呈现先促进后抑制的效应，从RH=0%增加到RH=35%时，NO2和HONO的光解产物产率（PNO2和PHONO）分别从3.04×10-7 和1.54×10-8增加到1.44×10-6和9.52×10-8 mol‧s-1。但随着RH的进一步增加，PNO2和PHONO开始下降。分别到RH=65%时的9.92×10-7 和9.49×10-8下降到RH=80%时的5.60×10-7和8.30×10-9 mol‧s-1。这主要是由于高湿度条件下，NH4NO3可能发生潮解导致相变，降低其吸收截面，从而抑制了光解。
      （2）考察了反应气氛中SO2、O2和NO对NH4NO3在TiO2表面的光解的影响。发现SO2的存在可促进NH4NO3在TiO2表面的光解，在RH=15%和65%条件下，PNO2和PHONO分别由1.18×10-6和7.77×10-7增加到1.36×10-6和9.36×10-7 mol‧s-1。这可能是由于光解过程中在TiO2表面产生的硫酸盐增加了表面酸性，从而促进了NH4NO3光解，同时硫酸盐占据表面位点，抑制了表面硝酸盐的再生过程。去除载气中的O2，可以极大促进NH4NO3的光解，使RH=15%条件下PNO2和PHONO分别增加到2.52×10-6和6.32×10-7 mol‧s-1。通过红外实验证实了O2的存在使表面硝酸盐消耗速率降低。进一步研究发现，在氮气气氛下，共存的NO可以进一步促进NH4NO3的光解，使RH=15%条件下PNO2和PHONO分别增加到1.36×10-5和4.74×10-6 mol‧s-1。结合红外实验结果，证实氮气气氛下NO可以与表面硝酸盐发生光化学反应。
      （3）通过对比NH4NO3在TiO2、SiO2和Al2O3这三种不同的矿质氧化物表面光解过程，发现RH=15%条件下，在SiO2和Al2O3表面的光解产率比在TiO2表面产率低一个数量级，这与TiO2的光学活性远高于SiO2和Al2O3一致。说明硝酸盐的光解对光催化材料TiO2的依赖性较强。
      （4）进一步研究了KNO3 、Ca(NO3)2和Fe(NO3)3在TiO2表面的光解反应。发现四种硝酸盐光解产物的产率顺序依次是NH4NO3> Fe(NO3)3> Ca(NO3)2> KNO3 。而光解产物也存在差异，KNO3 的光解产物中主要为NO2，而Ca(NO3)2和Fe(NO3)3主要产物为NO2和HONO。这可能是由于KNO3分解之后的K2O或KOH具有较强的碱性，使得生成的NO2和HONO不易脱附。反应气氛中的O2对所有硝酸盐的光解都有明显的抑制作用。