廣州地化所研究揭示石灰石、白云石、蒙脫石等代表性礦質氣溶膠的吸濕性
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種礦質氣溶膠的吸濕性進行測量，從而定量闡明礦質氣溶膠的吸濕性。相關研究近日發表于《大氣化學與物理》。
礦質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。吸濕性在很大程度上決定了礦質氣溶膠對大氣化學和氣候的影響。但是由于礦質氣溶膠形貌不規則、吸濕性普遍較弱，現有技術很難準確測定礦質氣溶膠的吸濕性。
研究人員使用蒸汽吸附分析儀測量了21種礦質氣溶膠的質量隨相對濕度(0%~90%)的變化。研究發現，這21種礦質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氣溶膠。當相對濕度為90% 時，吸附水與干燥狀態下顆粒物的質量比為0.0011(石灰石)至0.3080(蒙脫石)，所對應的水分子表面覆蓋層數為1.26(白云石)至8.63(吐魯番降塵)。
據介紹，這21種礦質氣溶膠包括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的實際沙塵。研究人員表示，較大的BET比表面積的礦質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氣溶膠吸濕性的科學認識，從而有助于更好地闡明礦質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
