课题组基于DOAS实验室测量和箱式模拟探究了碘介导的新粒子生成和生长及其环境意义

发布者:何沛萱发布时间:2026-06-10浏览次数:11

       研究基于自主设计的一套双光路差分吸收光谱(DOAS)系统,在受控的实验室条件下成功生成并精准测量了pptv量级的IO自由基。结合扫描电迁移率颗粒物粒径谱仪(SMPS)的测量结果以及基于观测约束的零维化学箱式模型,系统评估了气-粒转化过程,探讨了高级碘氧化物和碘酸(HIO3)在气溶胶动力学中的潜在作用。相关研究成果在《RSC Advances》期刊上发表了题为Iodine-mediated nucleation and particle growth: laboratory measurements of IO production and its implications的论文,2023届博士生闫宇昊为第一作者。

       反应性碘化学对大气的氧化能力以及新粒子生成(NPF)过程有着重要影响。实验结果显示,虽然IO自由基本身不是直接的成核物种,但它能显著促进关键中间体(如OIO和I2O2)的形成,进而驱动成核和粒径依赖的颗粒物生长。基于观测约束的模型模拟揭示,HIO3浓度与不同粒径段的颗粒物生长速率(GR)之间呈现出显著的幂律依赖关系。值得注意的是,在干燥的实验室条件下(RH约5.5%),HIO3仍是促进颗粒物生长的重要贡献者,而I3O7等高级碘氧化物的作用相对较小。研究进一步发现,环境中O3浓度的变化会影响HIO3的生成以及碘介导的颗粒物生长。当O3浓度从10 ppbv增加至50 ppbv时,能够使1.8-3.2 nm粒径段的颗粒物生长速率提升超过20%。研究强调在准确评估碘化学对气溶胶负荷及区域空气质量影响时,必须充分考虑O3与碘前体物之间的非线性相互作用。

原文链接:Yuhao Yan, Shanshan Wang*, Zhiwen Jiang, Chuanqi Gu, Shuyao Xiang, Alfonso Saiz-Lopez and Bin Zhou*. Iodine-mediated nucleation and particle growth: laboratory measurements of IO production and its implications. RSC Advances, 2026, 16, 28243. DOI: https://doi.org/10.1039/D6RA01191H