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大气可吸入颗粒物中锐钛矿的发现及意义
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:《光谱学与光谱分析》
  • 时间:0
  • 分类:P575.4[天文地球—矿物学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]北京大学地球与空间科学学院,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(40272022,40572032)资助
中文摘要:

激光拉曼微探针(laser Raman microprobe,简称LRM)能将激光聚焦在1μm2的极小区域进行分子成分和结构的微区分析,是一种可靠的物相鉴定手段,非常适用于单个微小颗粒物的物相鉴定。文章利用LRM对北京市大气可吸入颗粒物(PM10)进行单颗粒物相分析将实验图谱与Renishaw矿物与无机材料拉曼光谱数据库中标准图谱进行对比,通过简正坐标分析对谱带进行指认和对各谱峰分子类型及振动模进行归属,首次在PM10中发现了锐钛矿型TiO2,其实验图谱具有638 cm^-1处的较强峰以及398和517 cm^-1处中等强度峰,为O—Ti—O特征振动,确认了大气中富Ti颗粒的矿物物相为锐钛矿型TiO2。锐钛矿型TiO2是一种重要的光催化剂,锐钛矿与其他矿物颗粒(尤其是含Ca碳酸盐)的聚集能够加剧非均相反应的发生。锐钛矿的晶体结构及所处大气环境的相对湿度和pH值对其光催化反应有重要影响。

英文摘要:

Laser Raman microprobe (LRM) is a reliable technique for phase identification to analyze the molecular composition and mierostrueture on 1μm^2 area of samples, and therefore, it is well-suited for identifying the mineral phases of single fine particles. In the present paper, we utilized LRM to identify the mineral phases of the single inhalable particles (PM10) from samples in Beijing City and compared the Raman microscopic spectra of samples with the standard spectra of mineral and inorganic material of Renishaw's database. Then we confirmed, for the first time, that the mineral phase of Ti-rich particles in the environmental atmosphere is the anatase TiO2, whose Raman spectrum has a strong O-Ti-O hand at 638 cm^-1 and two medium O-Ti- O bands at 398 and 517 cm ^-1 respectively. Thus it ensures the existence of TiO2 particles in PMm. Auatase is an important photocatalyst which can speed up the heterogeneous reaction between mineral particles, especially the calcium carbonates, when carried by these particles, Furthermore, the crystal structure of anatase, relative humidity of environment and the surface pH value can significantly influence the photocatalysis of anatase in atmosphere.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642