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【亮点修订】光化学黑碳老化的新机制

返回>来源:admin   发布时间:2019-01-31 09:22    关注度:

从中国中国科学院化学研究所陈春城的研究小组宣布,名为在PNAS“Roleofelementalcarboninthephotochemicalagingofsoot”的研究论文。科学通报要求葛茂发研究人员发表评论。
黑碳是大气气溶胶的重要组成部分。它老化与长途运输过程相互作用的环境介质,它会导致其化学组成,结构,吸湿性,显著变化,例如光学性质[1,2]。
黑碳强烈吸收可见光和红外光。在最近的研究中,吸收太阳光导致炭黑本身的光化学反应,促进黑碳的老龄化,我们发现,影响秩序的行为和环境的影响[3??]。我非常担心使用黑碳[4]。
炭黑主要由生物质燃料和化石燃料的不完全燃烧产生,它由元素碳和有机碳。
先前的研究已经表明,黑碳的光化学老化的主要原因是光化学氧化在炭黑造成的太阳光的吸收由有机碳,元素碳强烈吸收太阳光在光化学上是不活跃的
近日,陈春城的研究小组[5]研究所中国科学院化学研究,发表了题为“在皮肤上的电子设备的纸燃油纸”的研究论文,发现同样的功能元素碳。黑碳光化学老化的重要作用。
它们,取决于炭黑元素碳和有机碳,红色光(1 = 648 nm),而照射的炭黑与蓝色光(1 = 440纳米)系统的光化学老化过程的不同的光吸收特性它进行了研究。
结果,炭黑不仅反应蓝光和光化学(图1的(a)),示出了具有相似的光化学活性和红色光(图1(b))。
然而,有机碳不在红色区域吸收,和黑碳的红色光活性,不能由现有的有机碳吸收机构进行说明。
萃取的有机碳,但可以接收在蓝光下相同的光化学反应和黑碳(图1(c)中),不在红光下进行反应(图1(d))。
其他研究正在充电个体有机碳和元素碳被示出不红光下(图1(d),(e))的,在碳元素的有机碳反应并且光化学反应性恢复(图2)。1(f))
这是实验上证明,并且它在黑碳的光化学老化中起关键作用的元素碳,可以是发起有机碳的光化学反应,以吸收光的元素碳该节目。
原位ATR?图11800?1500厘米-1的范围内的波数IR光谱变化。
(A)黑碳蓝光照射(l = 440nm)。(B)黑碳红光照射(l = 648nm)。(C)浅蓝色有机碳照明。(D)有机碳的红光。(E)用元素碳红光照射。(F)用红光照射元素碳中的有机碳。在其他研究中,引起由在吸收和元素碳的有机碳自吸收引起的老化的有机碳的光化学反应,结果表明,反应产物和反应机制,某些本质的区别。
有机碳的光化学反应主要生产醛和饱和酮类,碳元素的主要产物是醛和不饱和酮。
与开路光伏和短路光电流的研究结合,它们将通过光化学反应被传递为有机碳的主要能量传递路径,即包含元素碳,主要生产有机碳的光化学反应我发现了。经由电子传输路径电荷分离,即,光激发元素碳,有机碳中的元素碳氧化,氧形成自由基经历元素碳的还原反应。活性氧(图2)图2有机机制本研究光解机制和有机碳本身的光化学反应的碳重要通过元素碳在光化学老化黑色碳的吸收引起的有机碳的光化学反应澄清的作用:(1)元素碳黑碳的光化学老化的有效光谱延伸到红色区域。黑碳光化学老化的重要作用。(2)元素光化学活性碳,对在炭黑表面的大气气体的持续摄取产生重大影响,它可以作为用于促进持续摄取的催化剂。
参考1
BondTC,StreetsDG,YarberKF等
基于黑碳和有机燃烧排放技术的全球库存。
JGeophys Res,2004,109:D 142032。
张R,Khalizov AF,Pagels J等
大气过程的Totaoruzoru形式,吸湿性和光学性质的变异性
ProcNatl Acad Sci USA,2008,105:10291102963。
MongeME,DanaB,Mazril,et al。
光会改变活动的活动。
ProcNatl AcadSci USA,2010,107:660566094。
Han C,Liu Y,MaJ et al。
有机碳的重要功能是改善包括O 2在内的大气中的光。
ProcNatl AcadSciUSA,2012,109:21250212555。
LiM,BaoF,Zhang Y,et al。
肺部燃料的作用和发红
ProcNatlAcadSciUSA,2018,doi:10。
1073 / pnas。
在18044811152018,“科学通报”,增加了“亮点”的列,简要介绍了已发表在主要的国家和国际期刊研究的亮点,称赞其创新的在这一领域的影响研究。印象)。

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