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    大氣中首次檢測到新型極活潑化合物可能影響全球氣候與人類健康

    2022-05-30 01:00:00 來源: 科技日報 作者: 張佳欣

    在德國萊比錫對流層研究所進行的自由射流實驗首次提供了直接證據,即在大氣條件下,過氧自由基與羥基自由基反應也會生成三氧化氫。圖片來源:德國萊比錫對流層研究所

    科技日報實習記者 張佳欣

        據26日發表在《科學》雜志上的論文,一個國際研究小組首次成功地在大氣條件下檢測到了氫三氧化物(ROOOH)。這是一種全新的化合物,可能會影響人類健康和全球氣候。

      所有的過氧化物都有兩個相互連接的氧原子,使它們具有高反應性并且通常易燃易爆。它們被用于各種用途,從美白牙齒到清理傷口,甚至用作火箭燃料。近年來,人們一直在猜測,大氣中是否也發現了三氧化物——三個氧原子相互連接的化合物,比過氧化氫更具活性。

      科學家最新研究明確證實,在大氣條件下,過氧化氫自由基(RO2)和羥基自由基(OH)的反應也會形成ROOOH。當化合物在大氣中被氧化時,它們通常會與OH自由基發生反應,形成新的自由基。當該自由基與氧反應時,會形成過氧化物(ROO)的第三個自由基,該自由基又可以與OH自由基反應,從而形成ROOOH。這是氣態物質,其基團由三個連續的氧原子和一個氫原子組成,氫原子與有機殘基鍵合。

      研究論文資深作者、丹麥哥本哈根大學化學系亨里克·格魯姆·吉爾嘉德教授說:“我們發現的這類化合物在結構上是獨一無二的。由于它們具有極強的氧化性,很可能會帶來一系列我們尚未發現的影響?!?/p>

      研究人員預計,幾乎所有化合物都會在大氣中形成ROOOH,并估計它們的壽命從幾分鐘到幾小時不等。這使得它們足夠穩定,可與許多其他大氣化合物發生反應。異戊二烯是最常排放到大氣中的有機化合物之一。研究表明,釋放的所有異戊二烯中約有1%轉化為ROOOH。

      研究人員估計,大氣中ROOOH的濃度約為每立方厘米1000萬。相比之下,OH自由基是大氣中最重要的氧化劑之一,每立方厘米約有100萬個自由基。

      研究團隊還強烈懷疑,ROOOH能夠滲透到空氣中的微小顆粒物,即所謂的氣溶膠中,這種顆粒物會對健康構成危害,并可能導致呼吸系統和心血管疾病。由于太陽光同時被氣溶膠反射和吸收,這會影響地球的熱平衡,也就是地球吸收并反射回太空的陽光比例。當氣溶膠吸收物質時,它們會增長并促成云層的形成,這也會影響地球的氣候。

      研究表明,用質譜儀直接觀察氫三氧化物是可行的。這意味著可在不同系統中進一步研究這些化合物,包括量化它們在環境中的豐度。

    責任編輯: 左常睿
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