首先,本部分通过DFT和ab initio方法研究了水合反应机理。研究结果显示,甲胺和二甲胺催化的SO2水合反应的能垒明显地低于H20和NH3分子的催化反应能垒。并且,对于SO2 +2H20+DMA反应,其存在一条接近无能垒(0.10 kcal mol-1的能垒)的反应路径。这些结果说明,有机胺(甲胺和二甲胺)能够有效地降低SO2水合反应的能垒,进而促进反应的发生。关于水合产物,本部分使用MD模拟分析了这些水合产物(CH3NH3+-HSO3--H2O和(CH3)2NH2+-HS03--H20团簇)的自聚集能力和吸收其它大气分子的能力。模拟结果显示,这些水合产物能够自聚集并且具有吸收其它气体分子的能力。这些结果说明了有机胺(甲胺和二甲胺)催化SO2水合形成的产物对新粒子形成具有潜在的贡献。3.甲基亚磺酸的臭氧氧化的理论研究甲基亚磺酸(CH3S(O)OH,MSIA)是二甲基硫醚(DMS)氧化过程中的重要中间体。研究已经证明通过自然和生物活动排放到大气中的含硫化合物主要是DMS。因此,DMS在大气中的转化具有重要的意义。因为MSIA作为DMS氧化的重要中间体,所以关于它的反应和它的性质的研究也显得十分有必要。本部分使用DFT和ab initio方法研究了 MSIA在臭氧(O3)作用下的氧化反应。研究结果显示,MSIA与03反应存在3条反应路径,其中最优的一条反应路径的最高能垒是13.02 kcal mol-1。另外,通过对比MSIA+03与MSIA+OH反应在220 K到298 K范围内的反应速率发现,MSIA被03氧化的速率低于它被OH自由基氧化的速率。因此可以认为,大气中MSIA的03氧化的重要性低于它的OH自由基氧化。但是在某些OH自由基浓度较低的情况下,MSIA的03氧化同样能扮演一定的作用。4.甲基亚磺酸在气液界面的性质的理论研究由于甲基亚磺酸的亨利系数较大,研究已经证明它能够溶于水中。因此,气相条件下生成的MSIA能够迁移并溶于大气的液相环境(云、雾和其它气溶胶等)中。而气体分子溶于液相的过程首先是迁移到气液界面。另外,气液界面化学在大气中具有重要的意义。因此,研究MSIA在气液界面的性质对了解它的行为和它所涉及的非均相化学反应都是十分有意义的。本部分使用分子动力学模拟研究了MSIA从气相迁移到液相的自由能变化、它停留在界面的可能性、它在界面的取向和水合环境。