News & Highlights
Coexistence of Physisorbed and Solvated HCl at Warm Ice Surfaces
The interfacial ionization of strong acids is an essential factor of multiphase and heterogeneous chemistry in environmental science, cryospheric science, catalysis research and material science. Using Near Ambient Pressure X-ray Photoelectron (NAPP) spectroscopy, we directly detected a low surface coverage of adsorbed HCl at 253 K in both molecular and dissociated states and interpret the results as physisorbed molecular HCl at the outermost ice surface and dissociation occurring upon solvation deeper in the interfacial region. This study gives clear evidence for nonuniformity across the air−ice interface and questions the use of acid−base concepts in interfacial processes.
Gasoline cars produce more carbonaceous particulate matter than modern filter-equipped diesel cars
In contrast to nitrogen oxides, modern gasoline cars emit much more cancerogenic primary soot (black carbon + primary organic aerosol) and lead to more toxic secondary organic aerosol than modern diesel vehicles.
Ice-core evidence of earliest extensive copper metallurgy in the Andes 2700 years ago
Although copper (Cu) was essential for the wealth of pre- and post-colonial societies in the Andes, the onset of extensive Cu metallurgy in South America is still debated. Based on a 6500 year ice-core Cu record from Illimani glacier in Bolivia we provide the first complete history of large-scale Cu smelting activities in South America. Earliest anthropogenic Cu pollution was found during the Early Horizon period ~700-50 BC. We attribute the onset of intensified Cu smelting in South America to the activities of the central Andean Chiripa and Chavin cultures ~2700 years ago. This study provides for the first time substantial evidence for extensive Cu metallurgy already during these early cultures.
Nanotechnologie ermöglicht neue Einblicke in chemische Reaktionen
80 Prozent aller Produkte der chemischen Industrie werden mit Katalyse-Verfahren hergestellt. Auch in der Energieumwandlung und Abgasreinigung ist Katalyse unverzichtbar. Die Industrie probiert immer neue Substanzen und Anordnungen aus, die neue und bessere katalytische Verfahren ermöglichen können. Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI in Villigen und der ETH Zürich haben nun eine Methode entwickelt, die Genauigkeit solcher Versuche stark zu verbessern, was die Suche nach optimalen Lösungen beschleunigen dürfte.
Die Stoffe, die Wolken heller machen
Wolken bestehen aus winzigen Tröpfchen. Diese Tröpfchen bilden sich, wenn das Wasser an sogenannten Aerosolen kondensiert – an kleinen Partikeln in der Atmosphäre. Um besser zu verstehen, wie wiederum Aerosole entstehen, haben Forschende nun eine umfassende Computersimulation auf der Grundlage detaillierter experimenteller Daten erstellt. Diese Simulation zeigt, dass neben Schwefelsäure noch zwei weitere Substanzen entscheidend an der Bildung von Aerosolen beteiligt sind: organische Verbindungen und Ammoniak. Die Forschungsergebnisse wurden nun im renommierten Fachblatt Science veröffentlicht.
Labile peroxides in secondary organic aerosol
Aerosols, suspended fine liquid or solid particles in the air we breathe, play a central role in many environmental processes through their influence on climate, the hydrological cycle, and their adverse effects on human health. While the mechanisms by which aerosol particles affect our health remain uncertain, the atmospheric oxidation of organic vapors has been shown to be related to the formation of oxygenated organic matter with high oxidative potential, the so-called reactive oxygen species (ROS).
Sonnen-Sprit
Trotz ihres grossen Potentials hat die Sonnenenergie noch ein Problem: Die Sonne scheint nicht immer und ihre Energie lässt sich schwer speichern. Forscher am Paul Scherrer Institut PSI und an der ETH Zürich haben nun erstmals einen chemischen Prozess vorgestellt, in dem die Wärmeenergie der Sonne genutzt werden kann, um aus Kohlendioxid und Wasser direkt hochenergetische Treibstoffe herzustellen. Hierfür haben sie eine neue Materialkombination aus Ceroxid und Rhodium entwickelt.
Heutige Messungen liefern Einsichten über Wolken in der Vergangenheit
Forschende haben gezeigt, wie sich aus natürlichen Substanzen Feinstaub in der Atmosphäre bilden kann. Die Ergebnisse werden unser Wissen über die Wolken vor Beginn der Industrialisierung verbessern und so zur genaueren Beschreibung der bisherigen und zukünftigen Klimaentwicklung beitragen.
Organic Nitrate Contribution to New Particle Formation and Growth in Secondary Organic Aerosols from α-Pinene Ozonolysis
The chemical kinetics of organic nitrate production during new particle formation and growth of secondary organic aerosols (SOA) were investigated using the short-lived radioactive tracer 13N in flow-reactor studies of α-pinene oxidation with ozone. Direct and quantitative measurements of the nitrogen content indicate that organic nitrates accounted for ∼40% of SOA mass during initial particle formation, decreasing to ∼15% upon particle growth to the accumulation-mode size range (>100 nm). Experiments with OH scavengers and kinetic model results suggest that organic peroxy radicals formed by α-pinene reacting with secondary OH from ozonolysis are key intermediates in the organic nitrate formation process