大氣活潑分子克里奇,證實影響酸雨的形成

作者 | 發布日期 2015 年 08 月 28 日 11:30 | 分類 市場動態 , 環境科學 , 科技教育 follow us in feedly
flickr Kenny Louie

中研院原子與分子科學研究所林志民研究員所領導的團隊去年突破實驗氣壓限制,成功測量到快閃神秘分子「克里奇中間體」(Criegee Intermediates,簡稱 CIs,化學式 R2COO,R 為氫原子或烷基)與水蒸氣反應的化學動力學。最近,該研究團隊又發現克里奇中間體與水蒸氣的化學反應速率深受其取代基影響,連帶影響它氧化大氣中二氧化硫的能力,因此克里奇中間體對於懸浮微粒與酸雨的形成,比原先的推測具有更重要的影響。此研究成果已於 8 月 13 日發表於《美國國家科學院期刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)。




大氣中二氧化硫的氧化,關係著懸浮微粒或酸雨的形成,為目前受國際注目之重要議題。原分所先前於《科學》雜誌(347 期, 751-754 頁,2015 年)發表的研究發現,最簡單的克里奇中間體(CH2OO),會與水蒸氣快速反應,無法存活足夠長的時間,來氧化大氣中的二氧化硫;但新的研究發現雙甲基取代的克里奇中間體,即(CH3)2COO,不會與水蒸氣快速反應,反而會與二氧化硫快速反應,具有在大氣中氧化二氧化硫的潛力。此研究結果指出,要了解大氣中克里奇中間體氧化二氧化硫的能力,必須研究取代基的效應。也就是說,這些研究結果建議,科學家應把克里奇中間體分為兩種,一種會被水蒸氣快速消耗,存活時間短;另一種不會與水蒸氣快速反應,存活時間較長。後者具有氧化二氧化硫的潛力,進而可能影響大氣中懸浮微粒或酸雨的形成。這項研究成果為相關的克里奇化學清楚指出研究的方向。

這篇論文標題為《能在高濕度下存活且能氧化大氣中二氧化硫的克里奇中間體的化學動力學》(Kinetics of a Criegee intermediate that would survive high humidity and may oxidize atmospheric SO2) ,作者為黃皓立(中研院原分所研究助理,現就讀耶魯大學博士班)、趙彣(台灣大學化學系),指導教授為林志民(中研院原分所研究員與台灣大學化學系合聘教授)。

論文全文請參考:http://www.pnas.org/content/early/2015/08/13/1513149112.full.pdf

(首圖來源:Flickr/Kenny Louie CC BY 2.0) 

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