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解開空污奧秘 登上國際期刊

自由時報/ 2015.01.07 00:00
〔自由時報記者湯佳玲/台北報導〕中研院原子與分子科學研究所研究員林志民率領的年輕研究團隊,甚至包括一位今年才大四的台大學生趙彣,他們自己設計實驗,突破低壓限制,首度在正常壓力下,成功捕捉與空氣污染息息相關的「快閃神秘分子」—克里奇中間體(簡稱CI),研究成果一舉登上《科學(Science)》期刊。

林志民帶學生 捕捉快閃神秘分子

林志民呼籲,要改善細懸浮微粒PM2.5的問題,最好還是源頭管制,「讓大氣乾淨一點。」

林志民表示,CI是一種活性很高的懸浮微粒,一碰到二氧化硫就變成硫酸,再碰到水就變成酸雨,汽機車排放的廢氣與臭氧化合物反應後,也會形成CI。它在台灣約七十%的相對濕度下,三~四千分之一秒內就能快速與水結合反應。

過去對於CI的量測,只能以質譜儀在真空低壓下(小於○.一大氣壓)進行,與實際大氣的條件並不相似,且總以為CI與二氧化硫反應得多,較少與水分子反應。

研究團隊改以「紫外吸收光譜」的方法,製作一條細細長長的玻璃管,讓紫光在玻璃管內來回重疊通過六次,一舉將壓力提升十倍到一大氣壓的環境,直接偵測一種CI--甲醛氧化物(CH2OO)的濃度。

重複驗證188次 獲科學期刊認可

林志民說,紫光被CI吸收後,光會衰變逐漸變少,藉以從光的吸收度去推測CI濃度,進一步分析CI濃度和濕度的關聯變化。灌注廿倍的水蒸氣後發現,CI和水分子的反應速度變成四百倍,推翻過去歐美團隊認知水分子與CI不太反應的結論;且濕度越高、水份越多,CI變成懸浮微粒的機會就越少。他們重複實驗驗證一百八十八次,研究成果刊登《科學》期刊。

團隊年輕成員還包括曾拿下物奧金牌、現為美國史丹佛大學二年級學生謝郡庭,以及清華大學物理學系碩士張俊宏。

玻璃師傅鄭文豐 實驗靈魂人物

該實驗除了趙彣,還有一位靈魂人物,就是負責製作蒸餾塔的玻璃師傅鄭文豐,有廿五年玻璃工藝經驗的他說,理化玻璃與藝品玻璃很不一樣,「藝品玻璃毫無邏輯可言,理化玻璃要實用,腦筋要跟著研究人員轉。」他說,為了消除玻璃表面的應力,必須要「回火」,讓高溫上升再慢慢冷卻,才能繼續作業,難度高出許多。

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