En forskargrupp ledd av professor Jiang Ling och Zhang Zhaojun från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) identifierade den infraröda signaturen för stegvisa hydratiseringsmotiv av svaveldioxid (SO_{2 ).}

Deras resultat publicerades i Journal of Physical Chemistry Letters den 16 juni.

Forskarna avslöjade den storleksberoende utvecklingen av SO₂ hydratstruktur och klustertillväxt i SO₂ (H₂ O)_n (n =1-16) komplex och lyfte fram en generell modell för att klargöra bildningsmekanismen för SO₂ -innehållande aerosolsystem.

SO₂ är en viktig atmosfärisk förorening och är involverad i många atmosfäriska processer som bildandet av molnkondensationskärnor och surt regn. Att karakterisera den kemiska sammansättningen, strukturen och tillväxten av kärnbildande prekursorer är väsentligt för att förstå de underliggande mekanismerna för nybildning av nya partiklar i atmosfären.

Experimentell karakterisering av mikroskopiska händelser och beteenden hos SO₂ -H₂ O-interaktioner är utmanande på grund av svårigheten att välja storlek.

Baserat på den nyligen utvecklade infraröda spektroskopin med en avstämbar vakuum ultraviolett fri elektronlaser (VUV-FEL), mätte forskarna infraröda spektra för den neutrala SO₂ (H₂ O)_n (n =1-16) kluster i 2700-3900 cm ^-1 spektrala regioner.

De utförde kvantmekaniska beräkningar för att identifiera de lågt liggande isomererna och för att tilldela de experimentella spektrala egenskaperna. De fann att sandwichstrukturen som ursprungligen bildades vid n =1 utvecklades till cykelstrukturer med svavel- och syreatomerna i ett tvådimensionellt plan (n =2 och 3) och sedan till tredimensionella burstrukturer (n ≥ 4) med bindning av SO₂ på utsidan av vattenkluster.

"Eftersom strukturerna för hydratiserad SO₂ kan påverka de reaktiva platserna och elektrofilicitet hos SO₂ , skulle de nuvarande klusterperspektiven fördjupa vår förståelse av lösningsbeteendena hos SO₂ på vattennanodroppar och ytor och har atmosfäriska implikationer för att studera SO₂ -innehållande aerosolsystem", säger professor Jiang. + Utforska vidare

Forskare upptäcker nya strukturer i den minsta isbiten