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中國(guó)化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】近日,中國(guó)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(guò)氧自由基測(cè)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(guò)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(guò)程等方面扮演著重要角色,其大氣濃度低、活性強(qiáng),測(cè)量難度大。化學(xué)放大法是實(shí)現(xiàn)大氣中RO2測(cè)量的重要方法之一,其通過(guò)鏈?zhǔn)窖h(huán)反應(yīng)將低濃度的RO2轉(zhuǎn)化為高濃度的NO2實(shí)現(xiàn)對(duì)RO2的放大測(cè)量,但實(shí)際大氣環(huán)境中背景(如O3、NO2和水汽等)的影響限制了RO2測(cè)量的靈敏度和準(zhǔn)確性。課題組通過(guò)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(duì)測(cè)量的影響,實(shí)現(xiàn)在60s采樣時(shí)間下過(guò)氧自由基0.9pptv的探測(cè)極限。而水汽對(duì)反應(yīng)鏈長(zhǎng)的影響(水效應(yīng))一直是化學(xué)放大法中難以克服的問(wèn)題,限制了化學(xué)放大法在實(shí)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(guò)氧自由基測(cè)量技術(shù),降低了RO2進(jìn)樣損耗,并有效避免了高相對(duì)濕度對(duì)反應(yīng)鏈長(zhǎng)的影響。目前,該儀器已應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室和珠三角外場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)實(shí)驗(yàn)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(guó)家自然科學(xué)基金、科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院青促會(huì)以及安徽省杰出青年基金等的支持。目前該項(xiàng)技術(shù)與裝置已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利保護(hù)。
編輯點(diǎn)評(píng)
在我國(guó),VOCs(volatile organic compounds)揮發(fā)性有機(jī)物,是指常溫下飽和蒸汽壓大于133.32 Pa、常壓下沸點(diǎn)在50~260℃以下的有機(jī)化合物,或在常溫常壓下任何能揮發(fā)的有機(jī)固體或液體。經(jīng)國(guó)外醫(yī)學(xué)研究在證實(shí),生活在揮發(fā)性有機(jī)化合物污染環(huán)境中的妊婦,造成胎兒畸形的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常人,并且有可能對(duì)孩子今后的智力發(fā)育造成影響。同時(shí),室內(nèi)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物是造成兒童神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、兒童后天疾患的重要原因。
(原標(biāo)題:中科院大氣VOCs相關(guān)檢測(cè)儀器獲新突破)