研究内容
1.燃烧化学
研究燃烧化学的动机是为实现燃料高效燃烧和清洁燃烧提供理论指导。减少燃烧污染物排放对改善环境、治理空气雾霾等大气问题有着重要意义。在气相燃烧化学反应中，燃料分子分解到最终产物的形成往往经过由基元反应、自由基构成的非常复杂的反应网络。探测和追踪自由基以及反应网络一直以来是燃烧领域面临的一个难题。我们利用各类燃烧反应器耦合基于同步辐射光电离质谱探测技术，不断推进反应产物、自由基中间体的探测，以及结合量子化学计算构建燃料的燃烧化学动力学网络和模型。采用闪速热解流动管、变压力射流搅拌器（1-10 atm）等实验设备来模拟实际的燃烧环境，研究温度、压力、以及滞留时间对基元反应和反应产物的影响，最终建立完备的燃料燃烧化学动力学模型。
图表1（a）闪速热解微反应管/SR-PIMS （b）闪速热解微反应管/PEPICO
图表2 射流搅拌反应器结合同步辐射光电离质谱和气相色谱
2.大气光化学
自然界动植物和人类活动产生的化学物质一旦排放进入大气层，在太阳光辐射的作用下，往往会参与复杂的大气化学反应。与燃烧化学类似，大气化学反应也是由重要自由基、基元反应网络所构成。针对大气化学中的一些关键科学问题，如臭氧层的破坏、气溶胶化学，我们基于同步辐射光电离质谱技术可以开展三个不同层面的研究：
①利用分子束光电离质谱研究挥发性有机化合物单分子的真空紫外光化学。
②利用光化学烟雾腔、软电离气溶胶质谱研究有害物质在大气中的演化过程及其演化产物。
③利用激光光解流动管反应器结合时间分辨、能量分辨光电离质谱测量大气中重要自由基反应产物和反应速率。
图表3 激光光解-时间分辨光电离质谱系统
3.激光光谱和动力学（平台正在发展中）
可调谐中红外高分辨量子级联激光光谱探测瞬态分子及反应，并用时间分辨质谱，光谱研究反应动力学过程。
4.等离子催化
利用介质阻挡放电等离子体反应器、气相色谱质谱联用仪研究烷烃和CO2催化重整，发动机尾气后处理，大气VOC脱除等反应过程。
5.阈值光电子-光离子符合谱/符合成像
阈值光电子-光离子符合谱/符合成像（PEPICO）是研究复杂、瞬态样品的强大工具，尤其能够甄别自由基同分异构体。除了洞察化学动力学信息，它还可以反映样品的能量和热化学信息。基于同步辐射的PEPICO技术耦合不同的反应器，近年来已经成为研究燃烧、催化反应的利器。
