羧酸盐/硫酸铵内混气溶胶中氨的挥发及其对吸湿性和组成影响 

2019年4月2日，美国化学会的《Environmental Science & Technology》期刊在线发表了封面文章“Hygroscopicity and Compositional Evolution of Atmospheric Aerosols Containing Water-Soluble Carboxylic Acid Salts and Ammonium Sulfate: Influence of Ammonium Depletion”，文章报道了羧酸盐/硫酸铵气溶胶内混体系发生化学反应，导致碱性气体氨气的释放。

吸湿性是大气溶胶颗粒的重要性质。其中无机铵盐，包括硝酸铵，硫酸铵等对颗粒物的吸湿性起着决定性作用。然而大气颗粒物中通常包含着多种物质，成分非常复杂，这些组分之间的相互作用随着大气条件（温度，湿度）的变化而改变，因此导致颗粒物的吸湿性发生变化。

有机酸是大气中重要的有机物，而可溶性的有机酸盐是大气气溶胶颗粒的重要成分。当有机酸盐遇上无机铵盐，会发生什么现象？北京理工大学张韫宏教授课题组与中科院化学所葛茂发教授课题组合作，运用全衰减反射-傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）技术手段，对二酸盐((CH2)n(COONa)2, n = 0, 1, 2)/硫酸铵(NH4)2SO4内混体系，进行了原位时间分辨FTIR观测，观测到弱碱（二酸根）置换中强碱（NH3）的过程，分析了氨气的持续释放引起的气溶胶吸湿性和化学组成的变化。随着有机酸盐的碳原子数减少，有机酸盐对氨的释放能力下降。丁二酸钠/硫酸铵最容易发生置换反应，观察到铵盐减少，有机酸增加，颗粒物相中含水量下降，摩尔比为1:1的颗粒相中的铵盐全部转化成氨气释放到大气中。丙二酸钠/硫酸铵体系也可以发生类似的反应，但1:1的体系部分的铵盐转化为氨气释放到气相中。对于草酸钠/硫酸铵体系，则没有看到铵盐的减少。 该成果有助于认识大气中颗粒物对氨循环的作用。

研究得到了国家自然科学基金委重大研究计划（91544223, 91644101）等资助。
      文章链接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/pdfplus/10.1021/acs.est.8b07052