苏黎世联邦理工学院法比欧·贝尔·加敏 苏黎世联邦理工学院实验室的实验装置
信用:苏黎世联邦理工学院/鲁思·西格诺 苏黎世联邦理工学院的研究人员进行了一项实验，调查气溶胶形成的最初步骤
他们的发现现在有助于更好地理解和模拟这一过程——例如，大气中云的形成
气溶胶是气体中细小固体颗粒或液滴的悬浮液
例如，云是气溶胶，因为它们由分散在空气中的水滴组成
这种液滴是通过两步过程产生的:首先，形成一个凝结核，然后挥发性分子凝结在这个核上，产生一个液滴
原子核通常由不同于凝聚在其上的分子组成
就云而言，原子核通常含有硫酸和有机物质
大气中的水蒸气随后凝结在这些原子核上
由化学和应用生物科学系教授露丝·西格诺领导的科学家们，现在对气溶胶形成的第一步，成核，有了新的见解
“观察表明挥发性成分也能影响成核过程，”西格诺说，“但尚不清楚这是如何在分子水平上发生的
“以前在实验环境中不可能观察成核过程中的挥发性成分
即使在欧洲粒子物理研究所著名的云形成实验中，某些挥发性成分也不能被直接检测到
首次检测到挥发性成分 联邦理工学院的研究人员开发了一个针对成核过程最初几微秒的实验
在实验中，形成的粒子在此期间保持完整，并且可以使用质谱检测
科学家们观察了各种含有CO2的气体混合物中的成核现象，他们第一次能够检测挥发性成分——在这种情况下，是CO2
研究人员可以证明挥发性成分对原子核的形成是必不可少的，也加速了这个过程
对实验数据的分析表明，这种加速是挥发性组分催化其它挥发性较低的组分成核的结果
他们通过形成短命的、异质的分子聚集体来做到这一点，这种聚集体被称为伴侣复合物
“因为温度决定了气体成分的挥发性，它在这些过程中也起着决定性的作用，”西格诺解释道
新的研究结果令人感兴趣的一个原因是，它们提高了对成核、其分子机制和速度的理解，以便在大气中云形成的模型中对其进行适当的解释
此外，研究结果应该有助于提高生产气溶胶的技术过程的效率——例如利用快速冷却从天然气中捕获二氧化碳
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