近日，课题组与中国科学院生态环境研究中心贺泓院士团队的合作论文“Mechanistic Study of the Aqueous Reaction of Organic Peroxides with HSO3- on the Surface of a Water Droplet”被Angew. Chem. Int. Ed. (SCI一区，15.336) 接收。课题组王晓副教授为论文共同第一作者。
硫酸盐和二次有机气溶胶是大气细颗粒物PM2.5的主要成分。重污染期间大气中高浓度硫酸盐和高浓度二次有机气溶胶往往同时发生，说明这两种重要组分可能存在重要相互作用。因此揭示大气二次颗粒物形成中污染前体物二氧化硫和有机物的氧化机制及耦合关系对阐明灰霾成因至关重要。然而，由于实验条件的限制，除硫酸盐和有机硫酸酯的相对含量高低存在争议外，反应的场所（在溶液内部还是在非均相界面上）和微观反应机理未知，限制了对大气二次颗粒物形成的准确预测。研究团队采用经典分子动力学模拟和量子化学计算相结合的手段，发现有机过氧化物和硫酸氢根离子均具有很强的气液界面倾向性，这说明反应倾向于在非均相界面上进行。此外，还发现硫酸盐和有机硫酸酯的形成是由于HSO3-的S原子对过氧基团（-O(O2)O(O1)H）上不同O原子的进攻，即：当硫原子进攻O1原子时，过氧基团上的O-O键断裂，S和O1成键形成硫酸盐；而当硫原子进攻O2原子时，S和O2成键形成有机硫酸酯。动力学计算发现，对于不同的有机过氧化物，硫酸盐的形成速率都高于有机硫酸酯，表明硫酸盐的相对产率要高于有机硫酸酯。
有机过氧化物与硫酸氢根(HSO3-)的反应示意图
