[快闪报告]硝酸盐溶胶气-液界面强电场加快形成二次硫酸盐

硝酸盐溶胶气-液界面强电场加快形成二次硫酸盐
编号：3496 稿件编号：2122 访问权限：私有 更新：2023-04-16 14:58:09 浏览：262次 快闪报告

报告开始：2023年05月07日 17:20 （Asia/Shanghai）

报告时间：5min

所在会议：[14A] 14A、气溶胶与大气环境 » [14A-3] 14A-3 气溶胶与大气环境

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摘要
大气中的硫酸盐气溶胶颗粒对人类健康产生不利影响，并引导全球气候。越来越多的证据表明，大气中的微小的气溶胶颗粒可以大大加快硫酸盐的产生，比体相环境条件下观测到氧化速率要快2-3个数量级。由于缺乏空间特征的信息，对于探究其内在的反应机制长期以来是具有挑战的一项工作。在这里，我们展示了实验和理论的证据，潮解的硝酸盐气溶胶颗粒的空气/水界面的强电场是促进SO2快速氧化形成硫酸盐的重要的驱动力。我们利用二维激光共聚焦拉曼显微镜和分子动力学（MD）模拟，绘制了硝酸盐微滴中硫酸盐的空间表面富集图。在气溶胶空气/水界面上确定了高达~1×108 V cm-1的强电场，从而强调了强静电场在大气相关化学反应中的重要作用。通过密度泛函理论（DFT）计算，进一步阐明了电场引发的详细SO2氧化反应机制。总的来说，这 项工作为我们思考大气中的化学反应提供了一个新的视角，并有可能改变目前有关大气化学过程的知识框架。
  更为重要的是，在典型的中国华北平原（NCP）的重霾事件中，有大量多的活性化学成分存在于表面积体积比（S/V）值极高的气溶胶液滴中。例如，理论上和实验上证明卤素Cl-和Br-能加强气溶胶颗粒界面区域的硝酸根离子的表面倾向性，从而引起比我们在这项工作中考虑的还要强的电场。因此，我们的发现的将在更为真实的环境进一步加强，并使这些以前不重要的或未考虑的途径具有大气化学的重要性。因此，我们呼吁进一步考虑空气/水特征和气溶胶引起的电场力对二次气溶胶形成的影响。综上，本研究为理解微滴气溶胶独特的物理化学特性所驱动的快速二次硫酸盐气溶胶形成提供了一个新的视角，并强调了硝酸盐还原的意义可以帮助缓解雾霾污染。这项研究为优化NCP地区未来的空气质量控制策略提供了一个新的解决方案。
 
关键字
SO2,硝酸盐,硫酸盐,电场,气液界面
报告人
刘阳养
复旦大学

稿件作者
刘阳养 复旦大学
张立武 复旦大学
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