利用职业奖来长期观察我们的大气化学
直到一场大流行,世界才明白雷切尔·奥布莱恩(Rachel O 'Brien)花了二十年的大部分时间研究的东西的重要性。
奥布莱恩是威廉玛丽大学化学系的助理教授,也是研究空气中被称为气溶胶的微小颗粒的专家。当细小的固体颗粒或微小的液滴悬浮在空气或其他气体中时,就会产生气溶胶。灰尘、雾霾和烟雾都是气溶胶的例子,呼出的飞沫也会传播导致COVID-19的病毒。
然而,当涉及到气溶胶携带的有害物质时,病毒只是我们担心的一小部分,奥布莱恩解释说。大气中气溶胶携带的碳等分子对气候、空气质量、人类健康和环境都有重大影响。
地球的大气层是气体和粒子的混合物。有些是原原本本地漂浮着,有些是在大气内部发生的相互作用中化学形成的。奥布莱恩对这种大气化学相互作用的二次甚至第三次效应特别感兴趣。
她正在努力了解气溶胶颗粒中发现的碳基物质化合物引发的相互作用,甚至在后来的相互作用中,当颗粒向下漂移并沉积在室外表面时产生的相互作用。
“在大气化学佳博体育研究中,我们经常关注初始反应路径和产物,但下一步是什么?她说。“气溶胶颗粒和沉积膜可以在环境中存在一到两周,甚至更长时间。”
奥布莱恩最近获得了美国国家科学基金会颁发的五年职业奖,以继续她的研究。她正在与一个由W&M大学本科生、两名硕士研究生和第三名研究生组成的团队一起进行这项研究,该团队将于今年秋天加入该团队。
美国国家科学基金会将职业基金授予“有潜力在研究和教育中成为学术榜样,并在其部门或组织的使命中引领进步的早期职业教师”。
该团队项目的目标是测量复杂有机混合物中多代老化反应的程度和影响。从本质上讲,他们将长期研究由雾化碳和碳基分子引起的大气化学变化,这些变化主要是由化石燃料排放和生物质燃烧引起的。
奥布莱恩解释说:“了解慢老化反应的类型和程度是理解和预测大气气溶胶中碳混合物行为的关键。”“通过设计长期老化实验,可以获得对整个老化过程的更完整的看法,为与挥发部分相比,保留在凝聚阶段的有机碳的比例提供重要的见解。”
奥布莱恩解释说,这项研究的目标之一是开发一种更准确的方法来估计随着气溶胶老化,在气溶胶和表面膜中停留在凝结阶段的排放到大气中的碳的比例。这将有助于科学家开发更好的模型来预测空气质量的恶化和地球气候的变化。
O 'Brien佳博体育的研究结果也将在W&M大学全国黑人化学家和化学工程师组织分会的帮助下告知周围社区,该分会由化学系同事Dana Lashley指导。NOBCChE学生成员将在当地社区开展推广化学和科学研究的外展活动。
奥布莱恩的另一个中心目标是吸引、留住和支持大气科学专业的学生。她计划在未来一年与布鲁顿高中(Bruton high)等当地高中合作,开发与空气污染相关的课程和学习经验。
她说:“关注沉积在表面上的有机材料为与学生日常生活经验直接相关的问题提供了丰富的平台。”