Detección y caracterización del carbono marrón en partículas finas atmosféricas

ZOU Zi-yan ,  

GE Xin-lei ,  

WANG Jun-feng ,  

ZHANG Yun-jiang ,  

LI Hai-wei ,  

CHEN Min-dong ,  

摘要

"El carbono marrón" (BrC) es un compuesto orgánico que presenta una fuerte absorción en la región del ultravioleta cercano a la luz visible, que está ampliamente presente en partículas finas atmosféricas y se considera un componente clave, junto con el carbono negro (BC), que puede afectar significativamente el forzamiento radiativo atmosférico, el cambio climático y la salud humana. Sin embargo, la composición química del BrC es compleja, sus propiedades ópticas varían considerablemente, y existen múltiples métodos de detección y escenarios de aplicación diversos. Este artículo revisa sistemáticamente los métodos actuales de detección y técnicas de caracterización del BrC en partículas finas atmosféricas, que incluyen principalmente la medición de propiedades ópticas (como absorción y fluorescencia), caracterización fisicoquímica (morfología, composición elemental y molecular) y fuentes (emisiones primarias y formación secundaria) en tres aspectos; con especial enfoque en la caracterización del composición química del BrC mediante diferentes espectrometrías de masas (como la identificación molecular), y una exposición relativamente completa de la relación entre la composición química y las propiedades de absorción, así como el análisis cuantitativo de las fuentes. Por último, basado en el estado actual de la investigación, se señalan las limitaciones existentes en la detección y caracterización del BrC, y se ofrecen recomendaciones para futuras investigaciones, incluyendo la promoción de la estandarización de métodos de detección (disolventes de extracción, materiales de referencia estándar, formas unificadas de representar la absorción de luz, etc.), el establecimiento de sistemas de detección de múltiples técnicas y la integración de tecnologías de análisis inteligente como el aprendizaje automático. Este artículo proporciona una guía metodológica para las técnicas de detección y caracterización del BrC atmosférico para la comunidad científica, además de señalar direcciones para la mejora de las técnicas analíticas futuras, proporcionando apoyo científico para una comprensión integral de las propiedades fisicoquímicas del BrC atmosférico y sus efectos ambientales, sanitarios y climáticos.

关键词

PM2.5;carbono marrón;métodos de detección;espectrometría de masas de alta resolución;análisis de fuentes

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