研究人员在理解空气污染形成的分子过程方面取得了显著进展。这项研究揭示了液体界面，特别是水基溶液与我们大气中的蒸汽之间发生的复杂化学相互作用。
来自柏林马克斯·普朗克协会费尔茨·哈伯研究所、卡塔尔环境与能源研究所/哈马德·本·哈利法大学、德国和法国的PETRA III和SOLEIL同步辐射实验室，以及巴黎索邦大学、瑞士苏黎世联邦理工学院和PSI能源与环境科学中心的研究者们的协作努力导致了一项重要发现。他们的研究成果发表在《自然通讯》期刊上，澄清了液体溶液与我们大气中存在的蒸汽之间的复杂化学动态。
这项国际研究集中于酸碱平衡的差异——本质上是酸性和碱性成分之间的平衡——在溶液的主体与溶液与周围蒸汽的交界处的区别。虽然利用现代技术在溶液的体积内测量这些平衡是相对直接的，但在气相界面上分析它们却面临着重大挑战。
这个界面虽然仅比人类头发的厚度薄约十万倍，但对影响空气污染和气候变化的过程至关重要。在分子水平上研究溶液-蒸气界面的化学反应增强了我们对气溶胶在大气中行为及其对全球气候影响的理解。
主要发现
1. 解开酸碱平衡：研究人员使用多种光谱技术探讨了二氧化硫（SO2）在水中溶解时产生的复杂酸碱关系。
2. 液体-蒸汽界面上的不同表现：在酸性条件下，亚硫酸氢根与磺酸根之间的平衡明显倾向于磺酸根形式。
3. 界面的稳定性：分子动力学模拟表明，磺酸根离子及其对应的酸（磺酸）通过离子配对和升高的脱水能垒在界面上得以稳定，这解释了在边界处观察到的互变平衡的变化。
对空气污染的影响
这些发现强调了界面与体积溶液之间不同的化学行为。这种差异在二氧化硫与其他污染物，例如氮氧化物（NOx）和过氧化氢（H2O2）在大气中的相互作用和反应中起着至关重要的作用。理解这些过程对制定有效的空气污染缓解策略及其对健康和环境的负面影响至关重要。
