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中科院大气VOCs相关检测仪器获新突破

[2018/3/19]

    近日,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所研究员张为俊课题组,在化学放大法用于大气过氧自由基测量方面取得新突破,相关研究成果以Removing water vapor interference in peroxy radical chemical amplification with a large diameter Nafion dryer为题,发表在Analytical Chemistry上。
  
  过氧自由基(RO2)在大气挥发性有机化合物(VOCs)的降解以及臭氧(O3)和二次有机气溶胶(SOA)的形成过程等方面扮演着重要角色,其大气浓度低、活性强,测量难度大。化学放大法是实现大气中RO2测量的重要方法之一,其通过链式循环反应将低浓度的RO2转化为高浓度的NO2实现对RO2的放大测量,但实际大气环境中背景(如O3、NO2和水汽等)的影响限制了RO2测量的灵敏度和准确性。课题组通过前期发展的双通道宽带腔增强吸收光谱技术有效消除了O3、NO2等对测量的影响,实现在60s采样时间下过氧自由基0.9pptv的探测极限。而水汽对反应链长的影响(水效应)一直是化学放大法中难以克服的问题,限制了化学放大法在实际大气环境中的应用。
  
  张为俊课题组提出了一种基于Nafion管进样的双通道大气过氧自由基测量技术,降低了RO2进样损耗,并有效避免了高相对湿度对反应链长的影响。目前,该仪器已应用于实验室和珠三角外场实际观测实验中,将在大气化学机制研究中发挥重要作用。
  
  研究工作得到了国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划、中科院青促会以及安徽省杰出青年基金等的支持。目前该项技术与装置已申请国家发明专利保护。