近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員張為俊課題組，在化學(xué)放大法用于大氣過氧自由基測量方面取得新突破，相關(guān)研究成果以Removing water vapor interference in peroxy radical chemical amplification with a large diameter Nafion dryer為題，發(fā)表在Analytical Chemistry上。
過氧自由基(RO2)在大氣揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的降解以及臭氧(O3)和二次有機(jī)氣溶膠(SOA)的形成過程等方面扮演著重要角色，其大氣濃度低、活性強(qiáng)，測量難度大?；瘜W(xué)放大法是實現(xiàn)大氣中RO2測量的重要方法之一，其通過鏈?zhǔn)窖h(huán)反應(yīng)將低濃度的RO2轉(zhuǎn)化為高濃度的NO2實現(xiàn)對RO2的放大測量，但實際大氣環(huán)境中背景(如O3、NO2和水汽等)的影響限制了RO2測量的靈敏度和準(zhǔn)確性。課題組通過前期發(fā)展的雙通道寬帶腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù)有效消除了O3、NO2等對測量的影響，實現(xiàn)在60s采樣時間下過氧自由基0.9pptv的探測極限。而水汽對反應(yīng)鏈長的影響(水效應(yīng))一直是化學(xué)放大法中難以克服的問題，限制了化學(xué)放大法在實際大氣環(huán)境中的應(yīng)用。
張為俊課題組提出了一種基于Nafion管進(jìn)樣的雙通道大氣過氧自由基測量技術(shù)，降低了RO2進(jìn)樣損耗，并有效避免了高相對濕度對反應(yīng)鏈長的影響。目前，該儀器已應(yīng)用于實驗室和珠三角外場實際觀測實驗中，將在大氣化學(xué)機(jī)制研究中發(fā)揮重要作用。
研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、科技部國家重點研發(fā)計劃、中科院青促會以及安徽省杰出青年基金等的支持。目前該項技術(shù)與裝置已申請國家發(fā)明專利保護(hù)。
相對濕度對化學(xué)放大鏈長的影響
實際大氣觀測中一次污染過程的RO2濃度變化
