坦佩雷大学的研究人员发现，三氧化硫可以与大气中的有机酸和无机酸相互作用，形成除硫酸以外的其他产物。
这些之前未表征的硫酸酐产物几乎肯定是大气新颗粒形成的关键因素，也是将羧酸有效掺入大气纳米颗粒的一种方式。更好地预测气溶胶的形成有助于遏制空气污染并减少气候变化的不确定性。
尽管人们长期以来认为，在任何合理的湿度下，气态SO3的唯一命运就是迅速转化为硫酸，但最近有研究表明，在城市污染条件下会积聚大量 SO3 ，这表明我们对其形成和损失过程的理解存在差距。
坦佩雷大学气溶胶物理学研究人员及其合作者现已证明，SO3 与大气中一些最常见的酸分子之间的相互作用会迅速产生酸性硫酸酐分子，这些分子具有非常高效地形成新粒子并因此影响气候动态的所有特征。
在他们的工作中，研究人员结合了实验室实验和量子化学计算，在环境压力和温度相关条件下研究了 SO 3与有机酸和无机酸的反应产物。现场测量进一步验证了这些反应在不同化学环境中的相关性，包括城市地区、海洋和极地地区以及火山羽流。
“所研究的酸可以作为大气中气态 SO 3的有效吸收剂，影响硫酸浓度和气溶胶特性。这些结果通过确定颗粒形成的新途径和羧酸的传输机制，极大地挑战了人们对大气化学的理解，”主要作者之一、坦佩雷大学的 Avinash Kumar 博士说。
本研究结果还显示了有机硫化合物的直接气相途径，这与大气气溶胶中的硫含量有关，而大气气溶胶中的硫含量通常被认为仅源自多相反应。
坦佩雷大学的 Siddharth Iyer 博士补充道：“这些反应的重要性意味着，将它们纳入其中，当前大气化学模型的可靠性将得到显著提高，尤其是对于理解高硫地区的气溶胶形成。”
更好地预测气溶胶的形成可以带来更好的空气污染管理策略并减轻其对全球气候的影响。
该研究与英国伯明翰大学、芬兰赫尔辛基大学、西班牙巴塞罗那高级科学调查委员会和塞浦路斯尼科西亚塞浦路斯研究所的外部合作伙伴合作进行。
研究文章“在环境条件下 SO 3与酸的气相反应中共价键合硫酸酐的直接测量”于 2024 年 5 月 21 日发表在《美国化学会志》上。
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