近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員江凌和副研究員李剛團隊采用自主研制的基于大連相干光源的氣溶膠質譜實驗方法，研究了α-蒎烯與NOx和NH3的光氧化反應過程，揭示了二次有機氣溶膠（SOA）的形成機制。相關成果發表在《大氣環境》上。
NOx是形成SOA的重要無機污染物，一直被視為污染重點控制物。然而，近年來研究發現，NH3與二次顆粒物污染的峰值水平密切相關。實驗研究表明，大氣中排放率較高的生物源揮發性有機物（BVOCs）與人為源排放的無機污染物（NOx和NH3）相互作用，形成了高濃度的SOA。然而，NOx與NH3對BVOCs氧化形成SOA的協同作用機理不明。精準研究氣溶膠的化學組成、顆粒物數量濃度和質量濃度對SOA的作用機制，是大氣化學研究人員長期追求的目標。
植物釋放的萜烯主要包括異戊二烯、單萜烯、倍半萜烯等，它們的大氣氧化反應是產生SOA的主要途徑。其中，大氣中單萜烯含量最高的是α-蒎烯。本研究中，江凌團隊利用自主研發的DICP-CAS煙霧箱和基于大連相干光源的氣溶膠質譜，研究了NOx和NH3對α-蒎烯光氧化形成SOA的影響規律。結果表明，NH3通過與有機酸的反應增加了α-蒎烯與NOx光氧化過程中生成顆粒物的數濃度。進一步，團隊基于大連相干光源的在線氣溶膠質譜分析，結合量子化學理論計算，表征了α-蒎烯光氧化反應產物的分子結構和形成途徑。
研究結果揭示了NOx和NH3對BVOCs光氧化過程的影響機制，為建立預測性SOA形成網絡和改進大氣模型提供了科學依據。（來源：中國科學報 孫丹寧）
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2024.120778
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