廣州地化所研究揭示石灰石、白云石、蒙脫石等代表性礦質(zhì)氣溶膠的吸濕性
廣州地化所研究揭示石灰石、白云石、蒙脫石等代表性礦質(zhì)氣溶膠的吸濕性。
中國科學院廣州地球化學研究所(以下簡稱廣州地化所)博士生陳蘭夏迪在研究員唐明金指導下，與廈門大學副教授簡星、廣州地化所研究員朱建喜和王新明等人合作，對21種礦質(zhì)氣溶膠的吸濕性進行測量，從而定量闡明礦質(zhì)氣溶膠的吸濕性。相關(guān)研究近日發(fā)表于《大氣化學與物理》。
礦質(zhì)氣溶膠作為對流層中最重要的氣溶膠之一，顯著影響全球大氣污染、氣候變化以及生物地球化學循環(huán)。吸濕性在很大程度上決定了礦質(zhì)氣溶膠對大氣化學和氣候的影響。但是由于礦質(zhì)氣溶膠形貌不規(guī)則、吸濕性普遍較弱，現(xiàn)有技術(shù)很難準確測定礦質(zhì)氣溶膠的吸濕性。
研究人員使用蒸汽吸附分析儀測量了21種礦質(zhì)氣溶膠的質(zhì)量隨相對濕度(0%~90%)的變化。研究發(fā)現(xiàn)，這21種礦質(zhì)氣溶膠的吸濕性普遍較弱，其中粘土礦物和實際沙塵樣品的吸濕性強于其它礦質(zhì)氣溶膠。當相對濕度為90% 時，吸附水與干燥狀態(tài)下顆粒物的質(zhì)量比為0.0011(石灰石)至0.3080(蒙脫石)，所對應的水分子表面覆蓋層數(shù)為1.26(白云石)至8.63(吐魯番降塵)。
據(jù)介紹，這21種礦質(zhì)氣溶膠包括14種常見礦物(如石英、長石、石灰石和伊利石等)以及7種來自全球不同地區(qū)的實際沙塵。研究人員表示，較大的BET比表面積的礦質(zhì)氣溶膠通常具有更強的吸濕性能力，且Frenkel-Halsey-Hill吸附等溫線可以較好地描述水分子在礦質(zhì)氣溶膠表面的吸附量隨相對濕度的變化。
該研究有望顯著提高礦質(zhì)氣溶膠吸濕性的科學認識，從而有助于更好地闡明礦質(zhì)氣溶膠在大氣化學和氣候變化中的作用。
文章來源：中國科學報 朱漢斌 鄧土連
