近日，环境科学与工程学院、环境健康与污染控制研究院安太成教授团队与美国宾夕法尼亚大学Joseph S. Francisco教授团队合作，在硝酰氯（ClNO₂）的气-液界面形成及其产生氯自由基机理的理论化学计算方面取得重要进展。研究成果以《Distinctive heterogeneous reaction mechanism of ClNO₂ on the air‒water surface containing Cl》为题，于2023年10月9日发表在Journal of the American Chemical Society, 2023, 145: 22649-22658期刊上。论文的第一作者为张维娜副教授，通讯作者为安太成教授和Joseph S. Francisco教授，广东工业大学为论文的第一单位。

近年来关于对流层大气氯化学的研究发现，氯自由基具有极强的氧化性，能够快速氧化对流层中碳氢类有机污染物，从而影响大气中羟基自由基、过氧自由基和烷氧自由基的浓度，因此与对流层臭氧污染的发生密切相关，最终对对流层的大气氧化性、冬季二次污染物生成和人类生态系统的健康保护均具有重要影响。ClNO₂是氯自由基和活性氮化物的重要来源，因此会影响大气的氧化性，并在全球氮循环和氯循环中起到重要作用。在寒冷地区，ClNO₂主要来源于五氧化二氮（N₂O₅）在含氯冰/雪表面的非均相反应。因此，中美两国科学家结合多种理论化学算法，研究了ClNO₂在过冷气-液界面的微观动力学转化过程及其对氯自由基的形成贡献机制，揭示了ClNO₂与氯离子在酸化后的气-液界面的非均相化学反应机理，提出了N₂O₅水解产生的酸性离子是其快速产生活性氯的先决条件。该成果不仅有助于正确理解寒冷地区大气氯自由基的来源，更可以为大气氯化学反应对对流层大气氧化性、二次污染物形成和臭氧产生的贡献提供基础数据。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07843