用于实际大气甲醛通量测量的可调谐二极管激光吸收光谱技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41805104
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.5万
  • 负责人：
    方波
  • 依托单位：
    中国科学院合肥物质科学研究院
  • 学科分类：
    D0506.大气化学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Formaldehyde is the most abundant carbonyl compound in the troposphere and a significant intermediate components to understand the atmospheric chemical process. Quantitative study of formaldehyde flux can distinguish between primary and secondary sources effectively, and analyze source and sink balance of intermediate components accurately. It plays an important role in the study of atmospheric oxidative degradation mechanism. Highly sensitive, fast responsive and high accurate formaldehyde concentration measurement is the key to flux measurement, which is also the difficulty of flux measurement. In this project, tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS), which is a simple convenient instrument with high sensitivity, fast time response and high accuracy, will be the first time applied to the measurement of formaldehyde flux. It will provide a significant method for the study on degradation mechanism of atmospheric volatile organic components (VOCs).
甲醛是大气对流层中含量最为丰富的羰基化合物，是理解大气化学过程的关键中间态组分。通过对甲醛通量量化研究，能有效识别一次排放和二次生成的贡献，准确构建中间态组分的源汇平衡，对研究大气氧化降解机制具有重要作用。甲醛浓度的高灵敏度快速准确测量是通量测量的关键，也是难点。本项目首次将可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）用于甲醛通量测量研究，具有快速时间响应、高灵敏度、高准确性等优点，系统简单，便于外场应用，将为大气挥发性有机化合物（VOCs）降解机制研究提供新的、重要的测量手段。

结项摘要

甲醛是大气对流层中含量最为丰富的羰基化合物，是理解大气化学过程的关键中间态组分。通过对甲醛通量量化研究，能有效识别一次排放和二次生成的贡献，准确构建中间态组分的源汇平衡，对研究大气氧化降解机制具有重要作用。甲醛浓度的高灵敏度快速准确测量是通量测量的关键，也是难点。本项目开展用于甲醛通量测量的可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）研究，在过去的3年里，围绕项目研究目标和内容，主要工作及成果包括：（1）研制了基长约36cm、光程大于200m的新型球面镜光学多通池；（2）建立了甲醛测量的TDLAS装置，完成了系统参数优化与性能评估，探测极限达到了51pptv (1σ,10s)，受邀参与广州及青藏高原大气外场综合观测实验，为大气化学研究提供了关键科学数据；（3）进一步研制了体积仅350mL、光程体积比达15.7cm-2的小型光学多通池，发展出了紧凑型TDLAS-甲醛测量仪样机，探测极限290pptv (1σ,1s)，置换时间小于1s，满足通量测量要求；（4）开展了涡动相关通量测量方法研究，计算得到的通量结果与商业软件吻合较好，验证了通量数据处理的可靠性；（5）此外，研制的TDLAS-甲醛测量仪受邀参加北京大学组织的室内环境观测实验，拓展了仪器在室内化学和健康效应领域的应用。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
基于汉明距离的量子推荐算法
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1007-5461
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    量子电子学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈梦涵;郭躬德;林崧
  • 通讯作者：
    林崧
Improved spherical mirror multipass-cell-based interband cascade laser spectrometer for detecting ambient formaldehyde at parts per trillion by volume levels
改进的基于球面镜多通道池的带间级联激光光谱仪，用于检测万亿分之一体积水平的环境甲醛
  • DOI：
    10.1364/ao.58.008743
  • 发表时间：
    2019-11-10
  • 期刊：
    APPLIED OPTICS
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Fang, Bo;Yang, Nana;Chen, Weidong
  • 通讯作者：
    Chen, Weidong

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其他文献

血液低密度脂蛋白及纤维蛋白原的选择净化
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    华东理工大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    方波;江体乾
  • 通讯作者：
    江体乾
太赫兹阵列探测器响应度校准溯源研究
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1000-1158.2021.10.01
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    计量学报
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  • 作者：
    高艳姣;方波;邓玉强;於康杰;戚岑科;蔡晋辉
  • 通讯作者：
    蔡晋辉
北京一次严重雾霾过程气溶胶光学特性与气象条件
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国环境科学
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    --
  • 作者：
    王朔;赵卫雄;徐学哲;张启磊;钱晓东;方波;王静;张为俊
  • 通讯作者：
    张为俊
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  • DOI：
    10.13671/j.hjkxxb.2015.0771
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    环境科学学报
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    --
  • 作者：
    徐学哲;赵卫雄;方波;顾学军;张为俊
  • 通讯作者：
    张为俊
基于频率梳的太赫兹辐射功率密度测量
  • DOI：
    10.11972/j.issn.1001-9014.2019.02.020
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    红外与毫米波学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孟莹;邓玉强;郭树恒;孙青;李超辰;方波;曾九孙;蔡晋辉
  • 通讯作者：
    蔡晋辉

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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