《氣溶膠新生粒子的成核和生長動力學原位譜學監測》是依託北京理工大學，由龐樹峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：氣溶膠新生粒子的成核和生長動力學原位譜學監測
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：龐樹峰
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以揮發性無機物和有機物分子為氣體蒸發源，建立相對濕度（RH）大於100%的周期性方波發生技術，結合快速掃描FTIR或步進掃描真空FTIR技術，收集在不同的時間解析度（秒，毫秒，微秒，納秒）氣溶膠新生粒子成核和生長動態過程的紅外光譜，獲得新生粒子成核和生長動態過程的結構、組成、含量等信息，探討單一氣體蒸發源和多種氣體蒸發源時氣溶膠新生粒子的成核和生長參數的差異，理解成核組分之間的分子間作用對氣溶膠新生粒子成核和生長過程中所起的作用，探討氣溶膠的動力學形成和生長機理。建立RH小於100%的相對濕度方波發生技術，運用快速掃描和步進掃描真空FTIR技術，探討氣溶膠吸濕性增長特徵與氣溶膠顆粒的組成、結構之間的相互關係，建立表面傳質速率控制、氣溶膠體相傳質速率控制的氣溶膠吸濕性增長速率方程。構建氣溶膠新生粒子的成核、生長模型，延伸到PM2.5污染物的研究，為大氣環境的治理和淨化提供可靠的理化數據。
結題摘要
PM2.5爆發式增長對人體的健康和大氣氣候都有重要影響。氣溶膠新生粒子的生成和生長，低揮發性有機物的氣－粒分配問題，組成物的揮發性與顆粒物的吸濕性關係以及顆粒物相態與環境濕度的關係是關鍵的科學問題。紅外光譜是研究顆粒物的組成，相態，分子間作用等各種信息的有效技術手段。本課題採用真空紅外透射，全衰減反射-傅立葉變換紅外以及顯微紅外等各種光譜方法，控制相對濕度發生不同速率、不同方式的變化，探討了混合氣溶膠顆粒發生定量計算了在忽然壓縮水蒸氣的條件下，水蒸汽在不同過飽和度時的均相成核速率。開展了氣溶膠顆粒隨相對濕度發生物理相變以及風化過程的動力學研究工作，結合氣溶膠熱力學模型，進一步研究了混合氣溶膠顆粒發生液－固相變行為與傳質過程的相關性。通過控制相對濕度發生脈動變化，首次得到了不同相對濕度條件下，氣溶膠顆粒的部分風化比例。通過二次有機氣溶膠SOA的在不同濕度條件下的氣-液界面反應，研究了氣溶膠顆粒物在大氣中的老化動力學。本課題在四年研究期間，培養了四名碩士研究生，輔助培養博士生四名，碩士研究生三名。
