Een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Jiang Ling en Zhang Zhaojun van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) identificeerde de infraroodsignatuur van stapsgewijze hydratatiemotieven van zwaveldioxide (SO₂ sub> ).

Hun bevindingen werden gepubliceerd in het Journal of Physical Chemistry Letters op 16 juni.

De onderzoekers onthulden de grootte-afhankelijke ontwikkeling van SO₂ hydraatstructuur en clustergroei in de SO₂ (H₂ O)_n (n =1-16) complexen en benadrukte een algemeen model om het vormingsmechanisme van de SO₂ op te helderen -bevattende aerosolsystemen.

SO₂ is een belangrijke luchtverontreinigende stof en is betrokken bij veel atmosferische processen zoals de vorming van condensatiekernen in wolken en zure regen. Het karakteriseren van de chemische samenstelling, structuur en groei van kiemvormende voorlopers is essentieel voor het begrijpen van de onderliggende mechanismen van de vorming van nieuwe atmosferische deeltjes.

Experimentele karakterisering van microscopische gebeurtenissen en gedragingen van SO₂ -H₂ O-interacties zijn een uitdaging vanwege de moeilijkheid bij het selecteren van de maat.

Op basis van de recent ontwikkelde infraroodspectroscopie met behulp van een afstembare vacuüm ultraviolette vrije elektronenlaser (VUV-FEL), maten de onderzoekers infraroodspectra voor de neutrale SO₂ (H₂ O)_n (n =1-16) clusters in de 2700-3900 cm ^-1 spectrale regio's.

Ze voerden kwantummechanische berekeningen uit om de laaggelegen isomeren te identificeren en de experimentele spectrale kenmerken toe te wijzen. Ze ontdekten dat de aanvankelijk gevormde sandwichstructuur bij n =1 zich ontwikkelde tot cyclusstructuren met de zwavel- en zuurstofatomen in een tweedimensionaal vlak (n =2 en 3) en vervolgens tot driedimensionale kooistructuren (n 4) met de binding van SO₂ aan de buitenzijde van waterclusters.

"Omdat de structuren van gehydrateerd SO₂ kan de reactieve sites en elektrofiliciteit van SO₂ . beïnvloeden , zouden de huidige clusterperspectieven ons begrip van het solvatatiegedrag van SO₂ verdiepen op de water nanodruppels en oppervlakken en hebben atmosferische implicaties voor het bestuderen van de SO₂ -bevattende aërosolsystemen," zei Prof. Jiang. + Verken verder

Wetenschappers ontdekken nieuwe structuren in het kleinste ijsblokje