 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 3014 | 回復(fù): 0 | |||
yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
|
[交流]
中國科大在黑碳?xì)馊苣z成核機(jī)理研究取得重要進(jìn)展
|
|
中國科大在黑碳?xì)馊苣z成核機(jī)理研究取得重要進(jìn)展 近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實驗室和火災(zāi)安全全國重點實驗室王占東教授團(tuán)隊通過實驗和理論相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)燃燒中產(chǎn)生的共價團(tuán)簇中間體在氣相小分子-黑碳顆粒轉(zhuǎn)換過程中扮演著橋梁作用，提出了“共振穩(wěn)定自由基團(tuán)簇化（RSRC）”的黑碳?xì)馊苣z成核新機(jī)制。相關(guān)研究成果以“Resonance-stabilized radical clustering bridges the gap between gaseous precursors and soot in the inception stage”為題，在線發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）。 化石燃料和生物質(zhì)的不完全燃燒產(chǎn)生的黑碳?xì)馊苣z是大氣細(xì)顆粒物的關(guān)鍵組分，在多維度環(huán)境系統(tǒng)中具有重要影響：其不僅降低區(qū)域空氣質(zhì)量、加劇呼吸道疾病風(fēng)險，還通過吸收太陽輻射改變大氣能量平衡，成為繼二氧化碳之后的第二大氣候變暖貢獻(xiàn)因子。在能源動力領(lǐng)域表現(xiàn)為發(fā)動機(jī)積碳現(xiàn)象——由未充分燃燒產(chǎn)生的碳微粒沉積會顯著降低燃燒效率，并加速發(fā)動機(jī)部件磨損。盡管學(xué)界已建立對其環(huán)境危害的系統(tǒng)認(rèn)知，但關(guān)于其成核機(jī)制的核心科學(xué)問題仍未突破：從氣態(tài)前驅(qū)體向顆粒相轉(zhuǎn)變的動態(tài)演化路徑，特別是臨界成核階段的分子界面反應(yīng)機(jī)制。這一基礎(chǔ)研究瓶頸制約著污染控制技術(shù)創(chuàng)新（如發(fā)動機(jī)清潔燃燒技術(shù)）、環(huán)境治理策略優(yōu)化，以及大氣化學(xué)-云物理-氣候模型等多學(xué)科交叉領(lǐng)域關(guān)鍵界面過程的精準(zhǔn)解析。 該研究團(tuán)隊近期的研究中已發(fā)現(xiàn)燃燒中持久性自由基反應(yīng)可以產(chǎn)生共價團(tuán)簇中間體，以及黑碳?xì)馊苣z顆粒（JACS, 2024, 146, 19，13571–13579）。本工作中，通過反應(yīng)調(diào)控以1-茚基、1-甲基萘基、典型運輸燃料組分等為反應(yīng)物，熱解制備黑碳?xì)馊苣z新粒子。激光解吸/電離質(zhì)譜測量發(fā)現(xiàn)黑碳?xì)馊苣z新粒子中存在一系列的共價團(tuán)簇（圖1）。通過旋蒸/汽化/同步輻射光電離質(zhì)譜測量、熱重分析、團(tuán)簇分子動力學(xué)直徑計算，發(fā)現(xiàn)氣相小分子團(tuán)簇在質(zhì)量增長到一定階段會出現(xiàn)明顯的顆粒相增長特征，而且相變臨界尺寸與實驗測量的黑碳?xì)馊苣z新粒子尺寸一致（圖2）。 本工作所提出的RSRC黑碳?xì)馊苣z成核新機(jī)制通過自由基鏈反應(yīng)實現(xiàn)分子團(tuán)簇的共價鍵合生長，強(qiáng)調(diào)共價團(tuán)簇在黑碳?xì)馊苣z形成過程中的重要性，與傳統(tǒng)黑碳?xì)馊苣z顆粒形成理論形成鮮明對比——傳統(tǒng)理論認(rèn)為黑碳?xì)馊苣z顆粒成核主要依賴多環(huán)芳烴的物理堆疊或弱化學(xué)締合。RSRC機(jī)制的建立，為黑碳?xì)馊苣z顆粒的初始成核過程提供了新的分子層面的機(jī)理闡釋，也為燃燒黑碳?xì)馊苣z顆粒物的多尺度模擬提供了關(guān)鍵理論基礎(chǔ)。 圖1.黑碳?xì)馊苣z中測量到的不同分子量的共價團(tuán)簇 圖2.(a)-(b)1-茚基、1-甲基萘基熱解實驗中探測到的黑碳?xì)馊苣z新粒子大小為1.3-1.6納米；(c)-(d)理論計算和模擬不同結(jié)構(gòu)共價團(tuán)簇中間體的相變尺寸為1.5納米附近，與實驗值高度吻合。 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實驗室博士生王紅為論文共同第一作者，官覬文和王占東等為本工作共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃青年科學(xué)家項目（2021YFA1601800）、國家自然科學(xué)基金（62310000379）等項目的支持。 論文鏈接： https://doi.org/10.1073/pnas.2503292122 （國家同步輻射實驗室、火災(zāi)安全全國重點實驗室、科研部） |
回復(fù)此樓» 猜你喜歡
瑞典林雪平大學(xué)（linköping university）誠聘 氮化物基無機(jī)材料方向 博士后1名
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
瑞典林雪平大學(xué)（linköping university）誠聘 氮化物基無機(jī)材料方向 博士后1名
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
環(huán)境化學(xué)論文潤色/翻譯怎么收費?
已經(jīng)有184人回復(fù)
-
韓國科學(xué)技術(shù)研究院（KIST）誠招BP項目博士后，待遇優(yōu)厚！
已經(jīng)有13人回復(fù)
-
085701環(huán)境工程319分,本科985，求調(diào)劑
已經(jīng)有2人回復(fù)
-
IEEE出版,確保EI檢索/2026第4屆控制、電子和計算機(jī)技術(shù)國際會議(ICCECT 2026)
已經(jīng)有2人回復(fù)
-
EI國際會議檢索更新通知
已經(jīng)有1人回復(fù)
-
市政工程專業(yè)接收調(diào)劑
已經(jīng)有5人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
相關(guān)版塊跳轉(zhuǎn)
我要訂閱樓主 yexuqing 的主題更新
| 1 | 1/1 | 返回列表 |
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 301求調(diào)劑 +5 | Liyouyumairs 2026-03-11 | 5/250 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 337一志愿華南理工0805材料求調(diào)劑 +3 | mysdl 2026-03-11 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 材料工程330分求調(diào)劑，一志愿985 +5 | 小材化本科 2026-03-07 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 一志愿北京化工大學(xué)材料與化工296分求調(diào)劑 +14 | 稻妻小編 2026-03-09 | 16/800 |
|
|
|
[考研] 290求調(diào)劑 +3 | 柯淮然 2026-03-10 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 081200計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)數(shù)一英一306求調(diào)劑 +3 | intankt 2026-03-08 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 279求調(diào)劑 +3 | 莫xiao 2026-03-10 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 315食品工程求調(diào)劑 +4 | Oreov0 2026-03-06 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 327分求調(diào)劑086 +4 | 西紅柿?小帥 2026-03-09 | 7/350 |
|
|
|
[基金申請]
PDF在線壓縮軟件
 10+3
|
haxia 2026-03-08 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 085701環(huán)境工程295求調(diào)劑，一志愿A區(qū)211 +8 | 等春來， 2026-03-06 | 9/450 |
|
|
|
[考博] 2026博士申請 +6 | 起泡酒 2026-03-08 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 320求調(diào)劑 +4 | 魏zy 2026-03-08 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 考研調(diào)劑，一志愿山東大學(xué)材料與化工，328分，政治51 +5 | 關(guān)你西紅柿929 2026-03-08 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 296求調(diào)劑 +4 | Xinyu Wu311 2026-03-09 | 4/200 |
|
|
|
[基金申請] 進(jìn)入個人成果庫好難，一下午都沒進(jìn)去 +6 | mi_dilee 2026-03-05 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 一志愿211 085600 280數(shù)二英二求調(diào)劑 +3 | 月山斜 2026-03-06 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 一志愿哈爾濱工業(yè)大學(xué)0856材料與化工，前三科206，總分283，求調(diào)劑 +7 | 26考研求調(diào)劑 2026-03-06 | 7/350 |
|
|
|
[考博] 2026申博自薦 六級440電催化方向 +4 | 櫻落成影花成雙 2026-03-05 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 334求調(diào)劑 +6 | Trying] 2026-03-05 | 8/400 |
|