《大氣中顆粒物成核與生長的分子機理》是依託中國科學技術大學，由李震宇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大氣中顆粒物成核與生長的分子機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李震宇
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大氣顆粒物的形成與氣候、環境等都密切相關，因此需要對這些氣溶膠粒子的形成規律進行深入研究。結合外場觀測和實驗室研究可以發現硫酸在大氣顆粒物成核與生長過程中起著關鍵作用，同時除硫酸外還有一些重要的物種參與成核與生長。儘管近年來隨著分析儀器和測量手段的飛速進步，實驗上得到了很多新的觀測數據，但是目前對這種多物種參與的大氣顆粒物成核與生長過程的微觀機理還不是很清楚。本項目擬結合量子化學計算、統計力學模擬等多種理論方法，對大氣顆粒物成核與生長機理進行系統深入的研究，得到相關團簇和納米粒子的結構與穩定性信息，給出它們之間相互演化的動力學過程或反應路徑，闡明其中可能存在的多物種協同作用機制，揭示出不同環境條件下顆粒物形成的規律，為大氣污染防控提供理論依據和指導。
結題摘要
大氣顆粒物的形成與氣候、環境等密切相關。本項目結合量子化學計算、統計力學模擬等多種方法，對大氣顆粒物成核與生長機理開展研究，通過相關團簇和納米粒子的結構與穩定性信息，獲得它們之間相互演化的動力學過程或反應路徑，進而闡明其中可能存在的多物種協同作用機制，揭示出不同環境條件下顆粒物形成的規律。項目執行期間，申請人及課題組成員對硝酸、氨氣和水分子團簇體系進行了量子化學計算，通過結構搜尋得到穩定結構，進而揭示不同濕度條件下團簇之間相互轉化的規律。對水納米粒子中羥基自由基的結構以及氫轉移反應、液滴表面Criegee中間體與醇反應等進行了第一性原理分子動力學模擬，理解了一些重要的微觀機理。套用和發展動力學成核理論以及相關算法，完成了相關程式包的開發以及對水分子顆粒成核與生長的模擬，後期可以進一步對更複雜體系的成核與生長開展研究。
