北理工主持的國(guó)家自然科學(xué)基金重大儀器研制項(xiàng)目獲批資助
發(fā)布日期：2021-11-29 供稿：化學(xué)與化工學(xué)院 劉湃 攝影：劉湃
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近日，北理工化學(xué)與化工學(xué)院張韞宏教授申報(bào)的“自發(fā)/受激拉曼和瑞利散射聯(lián)用裝置”項(xiàng)目，獲得國(guó)家自然科學(xué)基金重大儀器研制項(xiàng)目的資助（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：42127806，資助金額：598.33萬(wàn)元），該項(xiàng)目由北京理工大學(xué)牽頭，江蘇海洋大學(xué)、中智科儀（北京）科技有限公司共同參與申報(bào)。
化學(xué)與化工學(xué)院物理化學(xué)研究所張韞宏教授研究團(tuán)隊(duì)，長(zhǎng)期開展大氣細(xì)顆粒物（PM2.5）形成與演化機(jī)制研究，在懸浮氣溶膠單顆粒的原位拉曼光譜研究方面，形成了特色與優(yōu)勢(shì)。
深入打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，繼續(xù)大幅降低PM2.5濃度，消除重污染天氣，是“十四五”時(shí)期生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的主要目標(biāo)之一。近年來，我國(guó)大氣顆粒物污染治理已取得顯著成效，城市年均PM2.5濃度已明顯降低，但距離世界衛(wèi)生組織指導(dǎo)值（5微克/立方米）仍有很大差距，進(jìn)一步治理難度更大，這需要認(rèn)清大氣灰霾更深層的形成機(jī)制，在單顆粒水平上建立氣溶膠物理化學(xué)過程的精確研究方法。
PM2.5的形成機(jī)制是個(gè)世界難題，其中關(guān)鍵的科學(xué)問題，就是對(duì)演變過程中細(xì)顆粒物的理化參數(shù)進(jìn)行精確測(cè)量，這為光譜學(xué)測(cè)量提出了新的挑戰(zhàn)。該重大儀器項(xiàng)目采用電懸浮、光懸浮、聲光偏轉(zhuǎn)控制懸浮等技術(shù)，捕獲、懸浮、控制單個(gè)液滴和多液滴，建立具有時(shí)間分辨和空間分辨功能的懸浮液滴的原位測(cè)量裝置。自發(fā)、受激拉曼與瑞利散射聯(lián)用，可以提供液滴內(nèi)部、表面以及氣相的化學(xué)組成變化動(dòng)態(tài)過程的原位光譜信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)懸浮單液滴飽和蒸汽壓、增長(zhǎng)因子、擴(kuò)散系數(shù)、折射率及其與SO2、NOx、O3等痕量氣體反應(yīng)的攝取系數(shù)等參數(shù)的精確測(cè)量；通過對(duì)液-液相分離過程進(jìn)行空間分辨觀測(cè)，獲取不同液相的化學(xué)組成演變過程中的變化信息；通過懸浮控制組成相同或者不同的多個(gè)液滴，實(shí)現(xiàn)多個(gè)液滴的拉曼光譜同時(shí)測(cè)量，完成液滴之間碰并、融合、反應(yīng)過程的拉曼光譜原位觀測(cè)。該重大儀器項(xiàng)目可為中低水平灰霾污染機(jī)制研究，提供有利的測(cè)量手段，為制定有效的PM2.5的減排政策、評(píng)估PM2.5的氣候效應(yīng)和健康效應(yīng)的提供支撐。
張韞宏教授于1991年在吉林大學(xué)化學(xué)系取得博士學(xué)位，1995年加入北京理工大學(xué)，1998年評(píng)為教授。霍英東優(yōu)秀年教師基金獲得者，入選教育部跨世紀(jì)人才培養(yǎng)計(jì)劃。多年來一直致力于與環(huán)境問題密切相關(guān)的大氣氣溶膠物理化學(xué)過程研究，完成國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)，面上項(xiàng)目7項(xiàng)。
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