"Brauner Kohlenstoff" (BrC) ist eine organische Verbindung mit signifikanter Lichtabsorption im Bereich des nahen UV- bis sichtbaren Lichts. Er ist weit verbreitet in atmosphärischen Feinstaubpartikeln und gilt neben schwarzem Kohlenstoff (BC) als ein weiterer wichtiger Bestandteil, der die atmosphärische Strahlungsanregung, den Klimawandel und die menschliche Gesundheit erheblich beeinflussen kann. Die chemische Zusammensetzung von BrC ist jedoch komplex, die optischen Eigenschaften variieren stark, und die Nachweismethoden sind vielfältig und haben unterschiedliche Anwendungsszenarien. Dieser Artikel gibt eine systematische Übersicht über die aktuellen Nachweismethoden und Charakterisierungstechniken von BrC in atmosphärischen Feinstaubpartikeln, einschließlich der Messung optischer Eigenschaften (Absorption und Fluoreszenz), physikalisch-chemischer Eigenschaften (Morphologie, Elementzusammensetzung und molekulare Zusammensetzung) sowie der Herkunft (Primäremission und sekundäre Bildung) in drei Aspekten; mit besonderem Fokus auf die Charakterisierung der chemischen Zusammensetzung von BrC mittels verschiedener Massenspektrometrie-Methoden (z.B. molekulare Identifikation) und einer umfassenden Darstellung der Beziehung zwischen chemischer Zusammensetzung und Absorptionseigenschaften sowie der quantitativen Quellenanalyse. Abschließend werden basierend auf dem aktuellen Forschungsstand die bestehenden Einschränkungen der Nachweis- und Charakterisierungsmethoden von BrC aufgezeigt und zukünftige Forschungsansätze empfohlen, darunter die Förderung der Standardisierung von Nachweismethoden (Extraktionslösungsmittel, Standardsubstanzen, einheitliche Darstellung der Lichtabsorption usw.), die Etablierung eines multi-technischen, umfassenden Nachweissystems und die Integration intelligenter Analysetechnologien wie maschinelles Lernen. Der Artikel bietet methodische Leitlinien für Nachweis- und Charakterisierungstechniken von atmosphärischem BrC für die wissenschaftliche Gemeinschaft und weist auf Verbesserungsrichtungen zukünftiger Analysetechnologien hin, um eine umfassende Kenntnis der physikalisch-chemischen Eigenschaften von atmosphärischem BrC und seiner Umwelt-, Gesundheits- und Klimaeffekte zu ermöglichen.

PM_2.5;brauner Kohlenstoff;Nachweismethoden;hochauflösende Massenspektrometrie;Quellenanalyse