1.3 新闻

1. 博士后王娜、研究生荆波等在美国化学会的《Environmental Science & Technology》(ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY  卷: 53 期: 11 页: 6225-6234 出版年: JUN 4 2019) 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?本论文运用全衰减反射-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


2.   张韫宏教授课题组参加2019年第十一届亚洲气溶胶会议(11th Asian Aerosols Conference)

2019年第十一届亚洲气溶胶会议(11th Asian Aerosols Conference)由中国香港主办,于2019年5月27日至30日在香港九龙香港城市大学校园举行。化学与化工学院张韫宏教授和庞树峰副教授带领课题组三名研究生顺利参加了此次会议2019 AAC会议是由香港城市大学主办的关于气溶胶科学与技术的一次国际研讨会,该会议围绕大气化学、气候变化和人类健康等领域开展了不同的口头报告和墙报展示。本次会议的参会人数大约有600多人,来自韩国,日本,美国,台湾以及欧洲国家的大气专家从各个方面对大气的外场监测,实验室模拟研究等方面做了详细的分析和研究。

 课题组博士生陈哲进行了有关硝酸镁气溶胶液滴吸湿性、挥发性的口头报告。

3.    张韫宏教授课题组参加第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会

       2018年10月19-22日,化学与化工学院张韫宏教授带领课题组七名研究生,参加了在山东青岛银沙滩温德姆至尊酒店召开的第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会,该会议由中国光学学会、中国化学会和中国光学会光谱专业委员会主办,中国科学院青岛生物能源与过程研究所承办。大会主题为“构建中国光谱新时代”。会议邀请了国内外180多个科研单位光谱及相关领域的7名院士、650多名专家学者参会,是历届会议参会人数最多的一届。本次会议共收到论文摘要380余篇,会议安排了15个大会报告、65个分会邀请报告、37个口头报告、22个青年论坛报告和130余个墙报展。本届会议内容丰富、形式多样,全面展示了拉曼、红外、荧光、原子和新概念光谱技术以及一系列新型光谱技术及其应用。

      参会期间,张韫宏教授作了题为“亚秒级测量:从气溶胶吸湿增长因子到风化动力学成核速率”的邀请报告。课题组博士研究生马帅帅的墙报“气溶胶吸湿增长因子和风化动力学的亚秒级测定”和硕士研究生杨溦的墙报“内混型蔗糖/NaCl气溶胶吸湿性及传质的研究”获得本届大会的优秀墙报奖。

4.    张韫宏教授课题组参加第24届中国大气环境科学与技术大会

      2019年11月3-4日,张韫宏教授和课题组庞树峰副教授、马嘉璧副教授、博士后王娜、博士生马帅帅参加了第24届中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2018年学术年会。本次大会在青岛举办,会议围绕“新时代大气污染综合防治:科学、技术与管理”的主题,开设了1个大会会场,10个大会报告;开设了大气重污染成因和治理攻关论坛、中日韩大气环境学会环境论坛、中韩空气质量联合研究论坛等19个专题分会场和3个国际会场,500多个口头报告;展示了科学工作者研究成果的墙报230多份;会议研讨内容涉及大气环境科学、污染防治技术和环境管理等研究领域。

       课题组博士生马帅帅的墙报“气溶胶的质量增长因子和风化动力学的亚秒级测定”获得了优秀墙报奖。


5.    张韫宏教授课题组参加第十九届全国光散射学术会议

       2017年12月1日至5日,化学与化工学院张韫宏教授和课题组八名研究生,参加了在中山大学举办的第十九届全国光散射学术会议(CNCLS19),该会议是由由中国物理学会光散射专业委员会主办、中山大学承办、吉林大学协办。本次会议吸引了近500位代表参会,共收到来自英国、德国、美国、韩国、新加坡、港澳地区、国内90余家高校和科研院所的论文投稿295篇,大会特邀报告6篇、分会邀请报告43篇、分会口头报告67篇、墙报176篇。全国光散射学术会议每两年举行一次,本届会议内容涵盖广泛,包括拉曼、荧光、小角散射等光散射技术的理论和技术、表面等离子体光学及表面增强光谱、光谱在新材料、生物、医学、食品安全等领域的应用等。

      参会期间,我院博士生汪小伟、吴峰敏等人的墙报“有机/无机气溶胶的吸湿性和液液相分离的拉曼光谱研究”获得“优秀墙报奖”。

6. 2021年毕业季张韫宏教授课题组合影留念

7. 2021届博士毕业生马帅帅获得2021年北京理工大学优秀博士毕业论文


8. 北京理工大学张韫宏教授团队在气溶胶相变过程研究领域取得新进展
 

近日,北京理工大学化学与化工学院张韫宏教授团队的研究成果“Observations on hygroscopic growth and phase transitions of mixed 1, 2, 6-hexanetriol/(NH4)2SO4 particles: Investigation of liquid-liquid phase separation (LLPS) dynamic process and mechanism and secondary LLPS during the dehumidification”发表在大气科学领域权威期刊Atmospheric Chemistry and Physics上。
该研究建立了显微成像和高速摄像联用技术,利用高时间分辨的光学图片观察了1, 2, 6-己三醇/(NH4)2SO4混合颗粒的吸湿增长和相变过程,表征了不同有机无机摩尔比(OIR = 1:4, 1:2, 1:1, 2:1和4:1)的混合颗粒的液液相分离动态过程和机制。研究发现,1, 2, 6-己三醇/(NH4)2SO4混合颗粒在~75% RH时会发生液液相分离,形成一种富有机相为外壳,硫酸铵溶液相为核心的核壳结构。液液相分离的机制通常包括三种,即旋节线分解、新相从颗粒边缘处的形成,以及成核和生长。早期文献报道不同OIR的颗粒可以通过不同的机制发生相分离,但该研究发现OIR = 1:2和2:1的混合颗粒中会相继出现两种相分离机制。另外,该研究在OIR = 1:1, 1:2和1:4的混合颗粒中观察到了二次相分离,即中心的硫酸铵溶液相中出现了浓度更高的(NH4)2SO4内含物,二次相分离的程度与环境RH和(NH4)2SO4摩尔分数有关。通过表征LLPS过程中(NH4)2SO4溶液相的尺寸,以及(NH4)2SO4内含物的尺寸和数量,探讨了不同LLPS机制主导作用下,有机和无机组分的平衡分配过程。另外,在吸湿增长因子测量中,OIR = 1:4混合颗粒在RH达到潮解点之前不会吸水,表明颗粒物形成了一种以晶态(NH4)2SO4为外壳的核壳结构。该工作有助于进一步揭示大气气溶胶的液液相分离动态过程和机制,为大气模型预测提供了关键数据。
研究结果表明,有机/无机混合气溶胶的液液相分离过程中,可能会出现两种相分离机制相继主导的现象。无机盐含量较高的混合颗粒在发生液液相分离之后,随着环境RH的下降,中心的无机盐溶液相中可能会出现浓度更高的无机盐内含物,即发生二次相分离现象。
本研究工作获得了国家自然科学基金(41875144和91644101)的资助。
文章链接:https://acp.copernicus.org/articles/21/9705/2021/

9.全球顶尖前10万科学家排名出炉:我国环境科学与工程领域1064名学者上榜!其中,北京理工大学化学与化工学院张韫宏教授作为环境领域有影响力的学者成功上榜!

新闻链接:https://mp.weixin.qq.com/s/o-LeSa3Xj-LRtIZrwPwDpQ

10. 博士生李林芳在美国化学会的《Environmental Science & Technology》 发表了文章"Direct Measurement of pH Evolution in Aerosol Microdroplets Undergoing Ammonium Depletion: A Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Approach
",文章被Environmental Advances 报道。

报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/coLeCOJpxWqVRDTvlTWCPw

11. 博士生陈哲在美国化学会的《Environmental Science & Technology》 发表了文章"Rapid Sulfate Formation via Uncatalyzed Autoxidation of Sulfur Dioxide in Aerosol Microdroplets ",文章被Environmental Advances 报道。

报道链接:https://mp.weixin.qq.com/s/zzV7dKR6HXfDPgnC-RIsIA

12. 2022年毕业季张韫宏教授课题组合影留念照片中从左至右分别为:康曦元、李林芳、胡杨运、朱悦、孙健、裴文秀、刘雨昕、荆新波、徐也茗、高振威、陈哲、冯语、曹雪、张韫宏(导师)