霧霾的形成和生長機理的研究，對解決大氣污染至關(guān)重要。記者從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所獲悉，由該所分子反應(yīng)動力學(xué)國家重點實驗室江凌研究員、楊學(xué)明院士、張東輝院士團隊與清華大學(xué)李雋教授合作，在中性水團簇研究方面取得新進展，發(fā)展了基于大連相干光源的中性團簇紅外光譜實驗方法和新技術(shù)，為霧霾成因提供了一種新的研究方法。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《物理化學(xué)快報》。
霧霾的形成，涉及到污染物分子的聚集過程。大氣層中，化學(xué)物質(zhì)與水分子作用后形成分子團簇，它們在生長過程中會吸附各種污染物分子，生長為較大的氣溶膠顆粒并逐漸成長為霧霾。在能源催化和大氣霧霾等諸多化學(xué)過程中，也廣泛存在著團簇，其表征與性能的研究對詮釋化學(xué)反應(yīng)機理至關(guān)重要。目前，對離子團簇研究居多，而中性團簇的相關(guān)實驗研究甚少，其瓶頸主要在于缺乏合適的紫外光源。
2017年，我國建成大連相干光源(以下簡稱“大連光源”)，這是全球唯一工作在極紫外波段的自由電子激光用戶裝置，也是我國第一臺自由電子激光大科學(xué)用戶裝置，其高亮度和脈沖時間特性，對中性分子和團簇的高靈敏度和高時間分辨的探測和研究有著重要作用，為研究中性團簇結(jié)構(gòu)與性能、催化反應(yīng)中間體和自由基的探測、氣溶膠成核機制、生物分子表征等領(lǐng)域的前沿科學(xué)研究提供了新策略。
該項研究中，江凌研究員和楊學(xué)明院士團隊自主研制出一套基于大連光源的中性團簇紅外光譜實驗裝置并獲得紅外光譜數(shù)據(jù)，張東輝院士團隊利用自行發(fā)展的全維勢能面動力學(xué)方法計算了紅外譜圖，李雋教授團隊則利用分子軌道理論分析了這些實驗體系的成鍵特性。這些研究結(jié)果，有助于理解復(fù)雜體系的紅外光譜及結(jié)構(gòu)特征。
研究人員介紹，利用該方法及相關(guān)技術(shù)，不僅可以探測霧霾的發(fā)生機理，找出解決的根本方法，而且還可以解決高效利用能源減少污染排放等世界性難題，為闡明燃燒過程中的化學(xué)機制提供堅實基礎(chǔ)。(記者郝曉明)
關(guān)鍵詞： 大連光源
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