科學(xué)家提出黑碳氣溶膠成核新機制
文章來源：新能源網(wǎng) 更新時間：2025-05-19 16:38:58
|
本報訊（記者王敏）近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授王占東團隊通過實驗和理論相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)燃燒中產(chǎn)生的共價團簇中間體在氣相小分子-黑碳顆粒轉(zhuǎn)換過程中扮演著橋梁作用，由此提出“共振穩(wěn)定自由基團簇化（RSRC）”黑碳氣溶膠成核新機制。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》。
化石燃料和生物質(zhì)的不完全燃燒產(chǎn)生的黑碳氣溶膠是大氣細顆粒物的關(guān)鍵組分，在多維度環(huán)境系統(tǒng)中具有重要影響，不僅降低區(qū)域空氣質(zhì)量、加劇呼吸道疾病風(fēng)險，還通過吸收太陽輻射改變大氣能量平衡，成為繼二氧化碳之后的第二大氣候變暖貢獻因子。其在能源動力領(lǐng)域表現(xiàn)為發(fā)動機積碳現(xiàn)象，即由于未充分燃燒產(chǎn)生的碳微粒沉積會顯著降低燃燒效率，并加速發(fā)動機部件磨損。 盡管學(xué)界已建立對黑碳氣溶膠環(huán)境危害的系統(tǒng)認知，但關(guān)于其成核機制的核心科學(xué)問題仍未解決，如從氣態(tài)前驅(qū)體向顆粒相轉(zhuǎn)變的動態(tài)演化路徑，特別是臨界成核階段的分子界面反應(yīng)機制。這一基礎(chǔ)研究瓶頸制約著污染控制技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境治理策略優(yōu)化，以及大氣化學(xué)-云物理-氣候模型等多學(xué)科交叉領(lǐng)域關(guān)鍵界面過程的精準(zhǔn)解析。 該研究團隊在近期研究中發(fā)現(xiàn)，燃燒中持久性自由基反應(yīng)可以產(chǎn)生共價團簇中間體以及黑碳氣溶膠顆粒。此次工作中，研究人員所提出的RSRC黑碳氣溶膠成核新機制，通過自由基鏈反應(yīng)實現(xiàn)分子團簇的共價鍵合生長，強調(diào)共價團簇在黑碳氣溶膠形成過程中的重要性，與傳統(tǒng)黑碳氣溶膠顆粒形成理論形成鮮明對比。傳統(tǒng)理論認為，黑碳氣溶膠顆粒成核主要依賴多環(huán)芳烴的物理堆疊或弱化學(xué)締合。 RSRC機制的建立，為黑碳氣溶膠顆粒的初始成核過程提供了新的分子層面的機理闡釋，也為燃燒黑碳氣溶膠顆粒物的多尺度模擬奠定了關(guān)鍵理論基礎(chǔ)。 相關(guān)論文信息： https://doi.org/10.1073/pnas.2503292122 《中國科學(xué)報》 (2025-05-14 第1版 要聞)
|
相關(guān)新聞
- [2025-05-13]·立體防控！看國家專業(yè)隊如何智控
- [2025-05-13]·山東聚焦13個重點領(lǐng)域 加速釋放
- [2025-05-12]·萬華化學(xué)2025年重點布局項目公開
- [2025-05-12]·商務(wù)部：對原產(chǎn)于印度的進口氯氰
- [2025-05-12]·13項能耗限額強制性國家標(biāo)準(zhǔn)于5
- [2025-05-19]·科學(xué)家提出黑碳氣溶膠成核新機制
- [2025-05-19]·中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 制備兼具隱身
- [2025-05-19]·中國科學(xué)院過程工程研究所 研發(fā)
- [2025-05-19]·華東理工大學(xué)開發(fā)具有自我調(diào)節(jié)能
- [2025-05-19]·新型電催化劑為綠色制氫開辟新路
主辦單位：山東省化工情報信息協(xié)會
山東省濟南市文化東路80號郵編：250014電話：0531—86399950、86399980、86399990傳真：0531—86399186
山東化工網(wǎng)在線交流：
Copyright(C)山東省化工情報信息協(xié)會 版權(quán)所有 備案號：魯ICP備2021036540號
山東省濟南市文化東路80號郵編：250014電話：0531—86399950、86399980、86399990傳真：0531—86399186
山東化工網(wǎng)在線交流：
Copyright(C)山東省化工情報信息協(xié)會 版權(quán)所有 備案號：魯ICP備2021036540號
魯公網(wǎng)安備 37010202001033號