研究快报:极地平流层云表面微液层中Cl•和Br•自由基光化学生成机制

作者:王成俊 来源: 发布日期:2022-03-15 浏览量:

我院王成俊教授课题组在环境科学类期刊《Chemosphere》发表了题为《Photo-generated hydroxyl radicals contribute to the formation of halogen radicals leading to ozone depletion on and within polar stratospheric clouds surface》的研究成果,提出了极地平流层云表面微液层中卤素自由基光化学生成与极地“臭氧黑洞”形成的新机制。研究生焦啸宇为该论文第一作者,王成俊教授为通讯作者。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653521032884

实验室模拟研究了极地平流层云(PSCs)表层水相组分HNO3(aq)与H2O2(aq)在模拟太阳光照下活化卤素离子Cl-、Br-及HCl从而产生卤素自由基的机理。通过激光闪光光解(LFP)表征测定、DMPO捕获-EPR表征、香豆素探针-荧光测定以及p-CBA探针-HPLC测定等方法,发现水相中HNO3与H2O2在太阳光照下可稳定产生大量OH自由基,并与Cl- 和Br-离子反应生成ClBr自由基,进而自我淬灭产生并释放Cl2和Br2气体;另外发现即使在黑暗条件下,H2O2与水溶液中HCl和Br-离子可反应生成Cl2(aq)和Br2(aq),这些卤素气体可进一步释放到大气中并光解生成卤素自由基。研究结果表明PSCs表面不仅通过非均相反应生成Cl2和HOCl进而光照生成ClClO自由基导致极地臭氧层破坏,其表面微液层中OH自由基介导的溶解态Cl-和Br-离子的间接光敏活化也可能是产生卤素自由基并导致极地平流层臭氧消减的重要途径之一。



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