二氧化硫 (SO2) 形成硫酸鹽的多相氧化是大氣中一個復雜而重要的過程。據報道,主要在本體介質中探索的傳統光敏反應是觸發大氣硫酸鹽產生的驅動因素之一,但該方案如何在氣溶膠的空氣-水界面(AWI)上發揮作用仍然是一個懸而未決的問題。
在此,復旦大學Liwu Zhang采用先進的尺寸可控微滴打印裝置、表面增強拉曼散射(SERS)分析、納秒瞬態吸附光譜儀和分子水平理論計算,揭示了以前被忽視的類腐殖質中SO2光敏氧化中的界面作用( HULIS)氣溶膠,相對于傳統的體相介質,推測云和氣溶膠相關尺寸的顆粒中硫酸鹽形成率增加了 3?4 個數量級。
文章要點
1)活性氧 (ROS) 電池的快速形成來自于 AWI 的加速電子轉移過程,其中不完全溶劑籠的 HULIS (3HULIS*) 激發三重態可以很容易地從 HSO3? 中捕獲電子。
這種方式比完全被水分子阻擋的體介質中的方式更有效。這種現象可以通過位于具有開放溶劑殼的 AWI 區域的試劑所需的去溶劑化能壘顯著降低來解釋。
參考文獻
Wei Wang, et al, Significantly Accelerated Photosensitized Formation of Atmospheric Sulfate at the Air?Water Interface of Microdroplets, J. Am. Chem. Soc., 2024
https://doi.org/10.1021/jacs.3c11892