净化空气
发展中国家一些地区的居民目前正在应对空气污染的危险水平。美国能源部(DOE)阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)共同领导的最新研究，正促使人们对一种能分解一些主要空气污染物的关键化学物质产生新的认识。
Argonne的Stephen Klippenstein和他在宾夕法尼亚大学的合作者研究了一种由能够分解二氧化硫和二氧化氮分子组成的羰基氧化物。科学家认为这些分子有助于健康问题。
Klippenstein说:“我们的理论工作和实验数据惊人的一致，为化学反应的动力学提供了重要的见解。”
这项研究改进了大气化学模型。该小组的研究还进一步验证了预测化学反应活性的主要理论。
这项研究让研究人员能够理解这种分离——或者把一个分子分离成原子——以一种新的方式来研究一个典型的Criegee中间体。“这项研究表明我们掌握了一个分子系统的隧道，这对理解大气化学至关重要，”Argonne的化学科学和工程部门的杰出研究员Klippenstein说，他进行了理论计算。
研究人员发现，量子力学隧道能极大地提高烯烃臭氧分解反应中羟自由基的生成速率，这是在大气条件下分离出多个键的产物。
羟自由基是重要的，因为它们在分解许多污染物方面扮演着重要的角色，尽管在很大程度上，它们也有助于形成烟雾。
研究团队包括宾夕法尼亚大学的玛莎•莱斯特(Marsha Lester)和艾米•格林(Amy Green)，他们利用了早期工作中的杠杆效应。这项研究表明，基于激光的实验与高水平理论(Argonne hallmark)的结合，可以让研究人员更好地理解Criegee中间分离。
研究小组成功地使用了氘化，或者用氘原子取代氢原子，来研究羟基是如何产生的。氘原子的化学性质与氢原子的化学性质相同，但因为它们的质量是氢原子的两倍，所以它们的隧道速度要慢得多。
研究人员使用合成化学来产生氘化的分子，这使得它们可以以不同的形式替代氢原子，同时保持其他的东西不变。
该研究由美国能源部科学办公室支持，而宾夕法尼亚大学的研究则得到了美国国家科学基金会的支持。
该研究小组在最近发表的一篇题为《选择性氘化》的论文中描述了这一结果，该论文指出了隧道在对羟基自由基产物的非分子衰变过程中的重要性。
