近日，中国科学技术大学曾晓成教授与美国化学学会前主席Joseph Francisco院士研究组合作，通过分子动力学模拟研究发现硫酸氢铵在大气中一种全新的形成机制。该成果2月17日发表在《美国化学会志》上，并被美国化学学会《化学与工程新闻》选为科学焦点报道。
雾霾颗粒组成非常复杂，其中PM2.5因对人体和环境有严重影响而受到广泛关注。而铵盐——氨与酸反应生成的由铵离子和酸根离子构成的离子化合物，如硫酸铵 （硫酸氢铵的后续物），是PM2.5雾霾颗粒重要组成成分，并有观点认为其对PM2.5雾霾颗粒最初形成起着至关重要的作用。然而，由于分子水平上铵盐形成机理以及微观PM2.5颗粒最初形成机理还不完全清楚，氨气对雾霾颗粒形成的影响未被广泛关注。因此，研究铵盐形成的微观机理，对理解大气中雾霾颗粒的形成机理，进而为减轻严重雾霾天气提供科学指导有着非常现实的意义。
传统观点认为，三氧化硫先与水反应形成硫酸，再进一步与氨气反应产生硫酸铵。然而，在最新研究中，曾晓成与Francisco小组利用分子动力学模拟研究首次发现，氨气可直接参与到三氧化硫与水的反应中，并确认了反应路径。这种新型反应机理的发现，表明氨气可直接参与并加速大气中硫酸氢铵及硫酸铵的形成，从而对大气中雾霾颗粒的形成起到至关重要的作用。
业内人士认为，该理论研究提出的新型环状结构导致的氢原子转移机制，有望为研究大气云层中的化学反应和雾霾颗粒的最初形成机理提供理论模型和指导。（桂运安）
