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張爲俊課題組新研究爲實時在線檢測不同種類過氧自由基及其同分異構體提供新方法
文章来源: 林晓晓 发布时间: 2021-09-30

  近日,五福彩票安光所張爲俊課題組在乙基過氧自由基光電離質譜研究方面取得新進展,相關成果以“乙基過氧自由基轉動構象體的真空紫外光化學研究”爲題在線發表于英國皇家化學會期刊Physical Chemistry Chemical Physics

   過氧自由基是大氣化學反應重要的中間體,在大氣複合汙染形成過程中扮演著關鍵角色,其與大氣中的NOx(NO和NO2)和HOx(HO2和OH)等之間的反應與大氣氧化性、光化學臭氧和二次有機氣溶膠的形成等密切相關。過氧自由基的種類繁多、結構複雜,且隨著質量數的增加,過氧自由基往往呈現出具有不同結構和化學特性的同分異構體/轉動構象體。受限于檢測技術,目前人們關于過氧自由基的同分異構體和轉動構象體的知識非常有限。

  課題組唐小鋒研究員與國家同步輻射實驗室合作,以光子能量可調諧的同步輻射光作爲電離源,結合自行研制的真空紫外光電離自由基質譜儀,開展了乙基過氧自由基(C2H5O2)的光電離質譜實驗研究。實驗中,采用流動管反應器産生乙基過氧自由基,並模擬其大氣氧化過程,真空紫外光電離自由基質譜儀實時在線檢測,獲得了氧化反應中的乙基自由基(C2H5)、乙基過氧自由基、乙基氧自由基(C2H5O)等衆多反應産物和中間體,並通過掃描同步輻射光子能量獲得了各個反應産物的光電離效率譜。同時,通過開展高精度的量子化學理論計算,檢測獲得了乙基過氧自由基的兩個轉動構象體G-C2H5O2和T-C2H5O2。結果表明,G-C2H5O2構象體在光電離躍遷中起著主要作用,而T-C2H5O2構象體的光電離貢獻較小。本研究爲實時、在線檢測不同種類過氧自由基及其同分異構體提供了重要數據和技術方法。

  本研究工作得到了國家自然科學基金、中科院國際合作重點項目和合肥大科學中心重點研發項目課題的經費支持。

  文章鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/cp/d1cp02655k

    

 图1. 光电离质谱实现氧化反应关键物种的实时、在线检测

     

 图2. 乙基过氧自由基及其离子的结构    

   
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