近日，中國科學院合肥物質科學研究院安徽光學精密機械研究所研究員張為俊課題組，在化學放大法用于大氣過氧自由基測量方面取得新突破，相關研究成果以Removing water vapor interference in peroxy radical chemical amplification with a large diameter Nafion dryer為題，發(fā)表在Analytical Chemistry上。
過氧自由基(RO2)在大氣揮發(fā)性有機化合物(VOCs)的降解以及臭氧(O3)和二次有機氣溶膠(SOA)的形成過程等方面扮演著重要角色，其大氣濃度低、活性強，測量難度大。化學放大法是實現(xiàn)大氣中RO2測量的重要方法之一，其通過鏈式循環(huán)反應將低濃度的RO2轉化為高濃度的NO2實現(xiàn)對RO2的放大測量，但實際大氣環(huán)境中背景(如O3、NO2和水汽等)的影響限制了RO2測量的靈敏度和準確性。課題組通過前期發(fā)展的雙通道寬帶腔增強吸收光譜技術有效消除了O3、NO2等對測量的影響，實現(xiàn)在60s采樣時間下過氧自由基0.9pptv的探測極限。而水汽對反應鏈長的影響(水效應)一直是化學放大法中難以克服的問題，限制了化學放大法在實際大氣環(huán)境中的應用。
張為俊課題組提出了一種基于Nafion管進樣的雙通道大氣過氧自由基測量技術，降低了RO2進樣損耗，并有效避免了高相對濕度對反應鏈長的影響。目前，該儀器已應用于實驗室和珠三角外場實際觀測實驗中，將在大氣化學機制研究中發(fā)揮重要作用。
研究工作得到了國家自然科學基金、科技部國家重點研發(fā)計劃、中科院青促會以及安徽省杰出青年基金等的支持。目前該項技術與裝置已申請國家發(fā)明專利保護。
相對濕度對化學放大鏈長的影響
實際大氣觀測中一次污染過程的RO2濃度變化
