氣溶膠二元羧酸的放射性碳同位素分析取得進(jìn)展
有機(jī)氣溶膠（OA）通常占大氣細(xì)顆粒的20-90%，對(duì)環(huán)境，氣候和人類健康造成了巨大影響。在OA中，水溶性的有機(jī)氣溶膠（WSOA）能參與成云過(guò)程，改變?cè)茖臃瓷渎?。因其顯著的氣候效應(yīng)，WSOA近年來(lái)受到了學(xué)界的廣泛關(guān)注。二元羧酸是WSOA中含量最高的一類化合物。二元羧酸含有兩個(gè)羧基官能團(tuán)，揮發(fā)性低，親水性強(qiáng)，能通過(guò)影響云凝結(jié)核和冰核的形成而影響大氣輻射強(qiáng)迫，進(jìn)而改變?nèi)蚝蛥^(qū)域氣候。此外，大氣二次反應(yīng)過(guò)程是二元羧酸最重要的來(lái)源。尤其是二元羧酸中濃度最高的草酸，是大氣水相光化學(xué)反應(yīng)的終端產(chǎn)物。因此研究二元羧酸的來(lái)源和形成過(guò)程有助于更好地了解由SOA主導(dǎo)的空氣污染事件的演化以及氣溶膠—?dú)夂虻慕换バ?yīng)。由于缺乏有力的技術(shù)手段，準(zhǔn)確定量二元羧酸的前體物來(lái)源，并追蹤其大氣過(guò)程依舊面臨很大的挑戰(zhàn)。
教授、日本中部大學(xué)Kimitaka Kawamura教授合作，首次建立了一套經(jīng)嚴(yán)格質(zhì)量評(píng)估的氣溶膠中小分子量二元羧酸的單體放射性碳同位素（14C）分析方法。方法首先將二元酸衍生化形成極性更低的二元酸二丁酯，隨后使用制備氣相色譜（PCGC）實(shí)現(xiàn)二元酸單體化合物的制備收集。收集到的單體化合物經(jīng)石墨化后，最后在有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的14C專用加速器質(zhì)譜儀上分析二元酸的14C組成。通過(guò)對(duì)衍生化條件，PCGC運(yùn)行參數(shù)和溶劑揮發(fā)時(shí)間的優(yōu)化，方法全流程對(duì)二元酸的回收率大于60%，收集到二元酸的純度大于99%。方法流程引入的碳污染控制在1 μg以內(nèi)。對(duì)一系列二元酸標(biāo)樣的分析結(jié)果證明該方法能精確地還原真實(shí)氣溶膠樣品中二元羧酸的14C信號(hào)（圖1）。對(duì)于大于100μg碳的樣本，方法的準(zhǔn)確度和精確度均優(yōu)于20‰。
.; Kawamura, K.; Jin, B.; Zhu, S.; Tang, T.; Zhang, B.; Li, J.; Zhang, G. Compound-Specific Radiocarbon Analysis of Low Molecular Weight Dicarboxylic Acids in Ambient Aerosols Using Preparative Gas Chromatography: Method Development. Environmental Science & Technology Letters 2021, 8, (2), 135-141
