12月14日，我校材料科学与工程学院龙波教授与青年教师董泽刚在化学领域顶级期刊《德国应用化学》(AngewandteChemie International Edition) 在线发表题为《乙二醛在空气-水纳米液滴界面上的胺解反应》“Ammonolysis ofGlyoxal at the Air–Water Nanodroplet Interface”的学术研究论文。Angewandte Chemie International Edition (德文名称为“Angewandte Chemie”）是世界上最著名的化学期刊之一，最新影响因子为16.6，一直致力于发表前沿和具有创新性的研究成果，对推动化学相关领域的发展至关重要。
(论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202316060)。
大气中二次有机气溶胶(SOA)显著影响地球辐射平衡和气候变化，危害人体健康。乙二醛(CHO)2等二羰基化合物是SOA形成的重要贡献者，根据模式模拟估计，其在云、雾中的最大贡献高达24%。乙二醛与胺类物质的反应有助于大气中棕色碳和含氮寡聚体颗粒的形成。然而，它们的分子机制仍然未知。因此，揭示该过程中含氮成核前体物的形成及相关过程的详细反应机制对于阐明大气复合污染的成因以及提供大气-气候模型模拟的关键参数至关重要。
利用量子化学和分子动力学对乙二醛(CHO)2与胺在云过程中进行深入研究，探索了乙二醛(CHO)2与胺均相和非均相反应过程，揭示了关键的反应机理及对大气中气溶胶颗粒形成的重要影响。研究找到了乙二醛与二甲胺、甲胺等在空气-水纳米液滴界面的多个胺解反应路径。进一步的元动力学（Metadynamics）模拟重构了相关反应路径的自由能势能面。计算结果表明：二聚体水调控的乙二醛与二甲胺和甲胺的反应路径具有最低的自由能能垒，反应速率更快，是大气中乙二醛的主要去除路径。该研究为醛类化合物和胺之间的反应提供了新的认识，对理解云、雾中大量含氮颗粒物的形成具有重要意义。
该研究得到了国家自然科学基金重点国际（地区）合作研究项目(42120104007)，国家自然科学基金面上项目(41775125)，国家自科重大研究计划项目(91961123)， 以及贵州省科技厅项目(CXTD [2022]001，GCC[2023]026和ZK [2022]194)的资助。
供稿：材料科学与工程学院
一审：潘小露
二审：何春
三审：陶媛 邹璿
