北京時間8月15日消息，據美國科學日報報道，目前，研究人員發現一種不同尋常的分子，有能力分解大氣層中的污染物質，尤其分解形成酸雨的化合物效果頗為顯著。
該分子所促成的不同尋常化學效應引起了科學家們的高度關注，美國賓夕法尼亞州大學的瑪莎·萊斯特和埃德蒙·卡恩教授以及普渡大學化學系教授威廉·摩爾和約瑟夫·弗朗西斯科發現了這種奇特分子，它令科學家們迷惑，在過去40年里科學家們對其無法理解。本周，一份描述該分子的技術報告發表在美國《國家科學院院刊》(PNAS)上。
這有些像人體新陳代謝食物，地球的大氣層有能力“燃燒”或氧化空氣中的污染物質，尤其是從工廠或汽車釋放出的含氮酸化物質，這些大氣層中污染物質如果不被氧化就會形成酸雨。弗朗西斯科說，“大氣層消除含氮酸化物的具體化學過程尚不清楚。這種奇特的分子對我們提供了很重要的幫助，否則我們將不能真正理解含氮酸化物質如何從大氣層中被清除。”他稱，這項發現將有助于科學家更好地模擬污染物質如何在大氣層中所起的化學作用，以及如何預測潛在的化學反應結果。更重要的是，這對于印度、巴西等嚴重工業污染國家意義深遠，其化學相互作用將給予我們洞察未來酸雨的變化和有效治理。
萊斯特稱，“這種奇特的分子由大氣化學家理論化提出已40年之久，我和弗朗西斯科是在幾年前開始研究該分子。”據悉，他們曾多年前猜測它在大氣層中的奇特性質，當我們真實地發現其具有清除污染物的屬性時感到非常激動。
這種分子通常是由兩個氫原子結合而成，這非常類似于水分子結構。化學家知道雖然水是地球最普通的物質，但其卻具有不同尋常的性質。比如：水的固體形式——冰，要比液態形式輕，可以漂浮起來。水的沸點溫度很高，遠超出其化學結構所期望的沸點溫度。
該奇特分子之所以能夠清除污染物質是由于其弱氧結合性，能夠將水分子吸附在一起。它的結構具有兩個氫原子，使其形成六邊環形結構，這種氫原子結合方式通常比正常氫原子結合更微弱一些，這被稱為“共價鍵(covalent bonds)”。事實上，共價鍵要比氫原子結構強20倍，弗朗西斯科稱，但在這種情況下，兩個氫原子結合方式已很強，足以影響大氣層的化學物質。
萊斯特稱，這種新分子展現出其奇特的性質。她說，“該分子在低溫狀態下化學反應速度更快，這不同于多數化學反應。反應速度的變化主要依賴于大氣層壓力，同時多數反應并不依賴于外部壓力。該分子展現出其獨特的量子屬性。”
弗朗西斯科稱，這項研究可用于其他的大氣層化學反應。他說，“我們正在研究的狀況是單純的環境問題，但是由于這項研究非常基礎性，這可能基于氫原子結合方式存在著較廣的生物學系統衍生研究領域。”（來源：新浪科技 魏冬）
（《國家科學院院刊》（
PNAS），doi: 10.1073/pnas.0800320105，Bridget A. O'Donnell, Marsha I. Lester, and Joseph S. Francisco）
