ACP: 大气颗粒物吸湿性测量技术综述

唐明金 研究员

吸湿性是大气颗粒物最重要的理化性质之一,在很大程度上决定了大气颗粒物的化学反应活性及直接和间接气候效应。此外,物质的吸湿性也是包括化学热力学、表面科学、催化科学、材料科学、地球化学和行星科学等多个基础和应用研究领域所关注的重要问题。相应地,来自不同领域的科研和技术人员也开发了多种吸湿性测量技术,这些技术在原理、设计、造价及具体研究对象上存在着很大的差异。

近日,中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室唐明金研究员在Atmospheric Chemistry and Physics上发表了一篇题为A review of experimental techniques for aerosol hygroscopicity studies的文章,首次系统评述了目前已有的吸湿性测量技术。这篇长达45000多字的文章以样品的存在状态把吸湿性测量技术(共二十余种)分为四大类,即1)溶液样品、2)放置在基底上的颗粒物样品、3)处于悬浮状态的单颗粒物样品、4)气溶胶颗粒物样品。对于每一种技术,该文章首先简要叙述了其测量原理和基本构造,并通过引用和评述代表性研究以介绍该技术在大气颗粒物吸湿性研究中的应用。最后,该文章总结了每一种技术在各个关键指标上的优势和不足,并讨论了未来吸湿性测量技术研发和应用的主要方向。

这项工作受到国家自然科学基金委“中国大气复合污染的成因与应对机制的基础研究”重大研究计划(91744204、91644106和91844301)以及中国科学院“百人计划”等项目的资助,合作者包括香港城市大学Chak Chan教授、澳门大学黎永杰助理教授、德国马普化学研究所苏杭教授、中国科学院生态环境研究中心马庆鑫研究员和贺泓院士、北京大学吴志军研究员和胡敏教授、香港理工大学王哲助理教授、中国科学院化学研究所葛茂发研究员以及中国科学院广州地球化学研究所张国华副研究员和王新明研究员。

文章信息:Tang, M. J., Chan, C. K., Li, Y. J., Su, H., Ma, Q. X., Wu, Z. J., Zhang, G. H., Wang, Z., Ge, M. F., Hu, M., He, H., and Wang, X. M.: A review of experimental techniques for aerosol hygroscopicity studies, Atmos. Chem. Phys., 19, 12631-12686, 2019.

论文链接:https://www.atmos-chem-phys.net/19/12631/2019/