化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
大連物化所發(fā)現(xiàn)光電-熱電耦合效應可提升太陽電池效率
大連化學物理研究所太陽能研究部(DNL16)李燦院[詳細]
熱門視頻 Popular videoS
查看更多+
專題
專題
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
我國學者在大氣有機胺的硫酸氣溶膠界面化學反應機理方面取得進展
2021年01月12日 15:22:48
來源：地球科學部 作者：張朝林 鄭袁明 王西勃 點擊量：4085
活性有機物和硫酸形成的有機硫酸鹽是氣溶膠酸性物種的重要組成部分，既占據(jù)總有機質(zhì)含量的30%，又很大程度決定了大氣細顆粒物(PM2.5)的酸度、化學組分以及毒性。因此，針對大氣有機胺這一重要的堿性揮發(fā)性有機物和大氣新粒子形成與生長的重要前驅(qū)體，揭示其在硫酸氣溶膠表面的胺鹽轉(zhuǎn)化機制，特別是氣相和顆粒相分配過程，對正確評估有機胺對大氣細顆粒物生長的貢獻具有重要科學意義。
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】
圖1 大氣有機胺在不同硫酸濃度氣溶膠界面的胺鹽轉(zhuǎn)化反應機理示意圖
在國家自然科學基金項目(批準號：42020104001，41907184，41731279)等的資助下，廣東工業(yè)大學安太成教授科研團隊與美國賓夕法尼亞大學約瑟夫·弗朗西斯科(Joseph S. Francisco)教授科研團隊合作，在大氣有機胺的硫酸氣溶膠界面化學反應機理的理論計算方面取得進展。研究結(jié)果以“有機胺在氣相-顆粒物界面上快速轉(zhuǎn)化為胺鹽的機制(Mechanism for Rapid Conversion of Amines to Ammonium Salts at the Air-Particle Interface)”為題，于2020年12月31日在Journal of the American Chemical Society (《美國化學會志，JACS》)雜志上發(fā)表。
活性有機物和硫酸形成的有機硫酸鹽是氣溶膠酸性物種的重要組成部分，既占據(jù)總有機質(zhì)含量的30%，又很大程度決定了大氣細顆粒物(PM2.5)的酸度、化學組分以及毒性。因此，針對大氣有機胺這一重要的堿性揮發(fā)性有機物和大氣新粒子形成與生長的重要前驅(qū)體，揭示其在硫酸氣溶膠表面的胺鹽轉(zhuǎn)化機制，特別是氣相和顆粒相分配過程，對正確評估有機胺對大氣細顆粒物生長的貢獻具有重要科學意義。
中美兩國科學家以甲胺、二甲胺和三甲胺等小分子量脂肪胺為大氣有機胺代表，從原子角度系統(tǒng)闡明了硫酸氣溶膠表面質(zhì)子傳遞的關鍵化學反應機制。此研究利用玻恩–奧本海默分子動力學方法(BOMD)模擬發(fā)現(xiàn)：在高質(zhì)量濃度硫酸條件下，界面水分子促進小分子脂肪胺與水合氫離子發(fā)生酸堿中和反應，使目標大氣脂肪胺迅速轉(zhuǎn)化為胺鹽(轉(zhuǎn)化時間<4×10-12s)；然而在低質(zhì)量濃度硫酸條件下，小分子脂肪胺進行可逆的水解反應的概率與酸堿中和反應相當，促使不穩(wěn)定的胺根離子-氫氧根離子對的形成，從而顯著延緩胺鹽的轉(zhuǎn)化速率(轉(zhuǎn)化時間延長至1~6×10-11 s)。結(jié)果導致高質(zhì)量濃度硫酸情況下胺鹽在硫酸氣溶膠界面轉(zhuǎn)化的速率比低質(zhì)量濃度硫酸情況下快2.5~15倍，從而促使其在高質(zhì)量濃度硫酸情況下氣溶膠質(zhì)量的快速增加。此外，結(jié)合經(jīng)典分子動力學(MD)和量子化學(QC)理論研究方法，明確了低質(zhì)量硫酸濃度條件下氣溶膠界面內(nèi)水分子間復雜的氫鍵網(wǎng)絡是導致胺鹽轉(zhuǎn)化速率慢的根本原因。
本成果對研究有機胺促進含其他酸性種子(如硝酸和有機酸)的大氣顆粒物的界面形成與生長機制也具有借鑒意義。
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
數(shù)據(jù)顯示，河北省資質(zhì)認定獲證檢驗檢測機構(gòu)2554家，擁有國家質(zhì)檢中心23家、省級質(zhì)檢中心81家，檢驗檢測從業(yè)人員7.23萬人。20...2025-06-16 11:33:30
-
2024年認證認可檢驗檢測行業(yè)共擁有儀器設備1000余萬臺套，原值超5700億元！
數(shù)據(jù)顯示，2024年中國認證認可檢驗檢測行業(yè)共擁有各類儀器設備1067.01萬臺套，同比增長3.87%，儀器設備資產(chǎn)原值5701....2025-06-13 14:47:03 -
除了二氧化碳，溫室氣體涵蓋的類別還有很多，例如甲烷、氟化氣體等。其中甲烷作為全球第二大溫室氣體，雖然在大氣中濃度遠低于二氧化碳，但...2025-06-11 14:27:37
-
重磅！2025年《國家污染防治技術(shù)指導目錄》發(fā)布
生態(tài)環(huán)境部正式印發(fā)2025年《國家污染防治技術(shù)指導目錄》。該目錄詳細列出了15項鼓勵類技術(shù)及14項低效類技術(shù)，旨在更好地發(fā)揮技術(shù)指...2025-06-10 10:08:57 -
2980萬！廣西壯族自治區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心采購儀器設備
近日，廣西壯族自治區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心就“專用設備購置”項目發(fā)布公開招標公告，預算金額為2980.2萬元。2025-05-29 09:53:13 -
近日，遼寧省檢驗檢測認證中心就“人工氣候加速老化試驗機等設備購置項目”發(fā)布公開招標公告，預算金額為536.35萬元。2025-05-21 09:28:02
版權(quán)與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關權(quán)利。
