發展中國家一些地區的居民目前正在應對空氣污染的危險水準。 美國能源部(DOE)阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)共同領導的最新研究， 正促使人們對一種能分解一些主要空氣污染物的關鍵化學物質產生新的認識。
Argonne的Stephen Klippenstein和他在賓夕法尼亞大學的合作者研究了一種由能夠分解二氧化硫和二氧化氮分子組成的羰基氧化物。 科學家認為這些分子有助於健康問題。
Klippenstein說:“我們的理論工作和實驗資料驚人的一致， 為化學反應的動力學提供了重要的見解。 ”
這項研究改進了大氣化學模型。 該小組的研究還進一步驗證了預測化學反應活性的主要理論。
這項研究讓研究人員能夠理解這種分離——或者把一個分子分離成原子——以一種新的方式來研究一個典型的Criegee中間體。 “這項研究表明我們掌握了一個分子系統的隧道， 這對理解大氣化學至關重要， ”Argonne的化學科學和工程部門的傑出研究員Klippenstein說，
研究人員發現， 量子力學隧道能極大地提高烯烴臭氧分解反應中羥自由基的生成速率， 這是在大氣條件下分離出多個鍵的產物。
羥自由基是重要的， 因為它們在分解許多污染物方面扮演著重要的角色， 儘管在很大程度上， 它們也有助於形成煙霧。
研究團隊包括賓夕法尼亞大學的瑪莎•萊斯特(Marsha Lester)和艾米•格林(Amy Green)， 他們利用了早期工作中的杠杆效應。 這項研究表明， 基於鐳射的實驗與高水準理論(Argonne hallmark)的結合， 可以讓研究人員更好地理解Criegee中間分離。
研究小組成功地使用了氘化， 或者用氘原子取代氫原子， 來研究羥基是如何產生的。 氘原子的化學性質與氫原子的化學性質相同，
研究人員使用合成化學來產生氘化的分子， 這使得它們可以以不同的形式替代氫原子， 同時保持其他的東西不變。
該研究由美國能源部科學辦公室支持， 而賓夕法尼亞大學的研究則得到了美國國家科學基金會的支持。
該研究小組在最近發表的一篇題為《選擇性氘化》的論文中描述了這一結果， 該論文指出了隧道在對羥基自由基產物的非分子衰變過程中的重要性。