能源节能

 能源节能     |      2020-02-15

中国科学技术大学化学与材料科学学院及能源材料协同中心曾晓成教授和美国化学学会前主席Joseph Francisco院士研究组合作,发现了硫酸氢铵在大气中一种全新的形成机制。该成果近日发表在《美国化学会志》上,并被美国化学学会《化学与工程新闻》选为科学焦点报道。

对雾霾颗粒形成有重要作用

铵盐——氨与酸反应生成的由铵离子和酸根离子构成的离子化合物,如硫酸铵,是PM2.5雾霾颗粒的重要组成成分,并有观点认为其对PM2.5雾霾颗粒的最初形成起着至关重要的作用。

本报讯近日,中国科学技术大学教授曾晓成和美国化学学会前主席Joseph Francisco院士研究组合作,通过第一性原理分子动力学模拟研究,发现了硫酸氢铵在大气中一种全新的形成机制。2月17日,该成果发表在《美国化学会志》上,并被美国化学学会《化学与工程新闻》选为科学焦点报道。

曾晓成和Francisco小组利用第一性原理分子动力学模拟研究首次发现,氨气可直接参与到三氧化硫与水的反应中。他们在模拟中直接观测到氨气分子和三氧化硫分子在水团簇中自发反应形成硫酸氢铵的过程:氨气和三氧化硫与水团簇形成一种特殊的环状结构,该环状结构极大地促进了水分子中氢原子向氨气分子的转移,从而形成铵根离子。而同时氢氧根则很快与三氧化硫分子结合形成硫酸氢根。

铵盐氨与酸反应生成的由铵离子和酸根离子构成的离子化合物,如硫酸铵,是PM2.5雾霾颗粒的重要组成成分。对于硫酸铵在大气中的形成,传统观点认为,三氧化硫先与水反应形成硫酸,再进一步与氨气反应产生硫酸铵。