姓名:江凌
性别:男
类别:研究员;百人
学科:物理化学
职称:研究员
学历:博士研究生
电话:0411- 84379857
Email: ljiang@dicp.ac.cn
地址:大连市中山路457号
邮编:116023
研究方向:
研究工作主要是发展红外光解离光谱方法,并应用于分子动力学研究。成功搭建了红外光解离实验装置,发展了多通道红外光反射系统,实现了依赖于桌面OPO/OPA红外光源的多光子解离光谱研究。研究内容主要是:(1)与能源、催化、大气化学等过程相关的团簇结构及其变化动力学研究,(2)多肽及蛋白质等生物分子的结构与生物功能关系研究。已在JACS (3篇),Angew (2篇),JPC等国际学术刊物上发表SCI论文60余篇。
代表论著:
1. “Structure and Chemistry of the Heteronuclear Oxo-Cluster [VPO4]•+: A Model System for the Gas-Phase Oxidation of Small Hydrocarbons”. N. Dietl, T. Wende, K. Chen, L. Jiang, M. Schlangen, X. Zhang, K. R. Asmis, H. Schwarz. J. Am. Chem. Soc. 2013, 315, 3711-3721.
2. “Gas-Phase Vibrational Spectroscopy of Microhydrated Magnesium Nitrate Ions [MgNO3(H2O)1-4]+”. L. Jiang, T. Wende, R. Bergmann, G. Meijer, K. R. Asmis. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7398–7404.
3. “Spectroscopically Probing Solvent-Mediated Folding in Dicarboxylate Dianions”. T. Wende, Marius Wanko, L. Jiang, G. Meijer, K. R. Asmis, A. Rubio. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 3807–3810.
4. “cyclo-Ti3[2(2-C,O)]3: A Side-on-Bonded Polycarbonyl Titanium Cluster with Potentially Antiaromatic Character”. Q. Xu, L. Jiang, N. Tsumori. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4338–4342.
5. “Experimental and Theoretical Evidence for the Formation of Zinc Tricarbonyl in Solid Argon”. L. Jiang, Q. Xu. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8906–8907.
6. “Observation of Anomalous CO Bond Weakening on Discandium and Activation Process to CO Dissociation”. L. Jiang, Q. Xu. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 42–43.
针对上述挑战,江凌和李刚团队发展了高通量的激光溅射团簇源,利用基于大连相干光源的红外—极紫外(IR-VUV)双共振红外光谱实验方法(The Journal of Physical Chemistry Letters,2020),研究了第三族金属原子与水的反应过程。团队采用激光溅射和超声分子束冷却技术,制备了中性MO3H4(M = Sc, Y, La)复合物;将红外激光振动激发与193nm极紫外激光电离相结合,测定了它们的红外光谱。樊红军和郑修成等采用高精度的量子化学理论方法,计算了这些产物的各种稳定结构和红外光谱,理论和实验结果高度吻合。研究表明,这些产物均为氢自由基加合物H·M(OH)3,其中一个氢原子与相邻的氧原子和金属原子同时形成了弱相互作用的化学键,该氢原子的电子自旋密度为0.76,显示其拥有自由基的特征。团队提出了形成该氢自由基加合物H·M(OH)3应该具备的先决条件,即需要在具有软氦气膨胀的激光溅射团簇生长通道中进行有效碰撞,以实现碎片的结合反应生成H·M(OH)3。该研究工作发现了具有高活性的中性金属氢自由基加合物,为制备具有特殊物理化学性质的物种提供了新策略。
相关研究成果以“Capturing Hydrogen Radicals by Neutral Metal Hydroxides”为题,于近日发表在《物理化学快报》(The Journal of Physical Chemistry Letters)上。该工作的第一作者是我所2506组与郑州大学联合培养硕士研究生江帅。该工作得到国家科技部科技创新2030重大项目、国家自然科学基金、我所大连相干光源专项基金等项目的资助。(文/图 江帅)
文章链接:https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.3c00079
江凌团队近年来在上述相关工作的实验技术发展上取得进展,实现了气溶胶新粒子生成过程中成核前驱体的化学组成及其动态变化的高灵敏探测,为研究污染物分子如何一步步成长为雾霾提供了新的实验方法(Phys. Chem. Chem. Phys.,2022)。
SOA在全球气溶胶含量中占有很大比例,对地球辐射平衡、大气气候和人类健康具有重要影响。异戊二烯是一种由生物源排放的VOC,在大气非甲烷烯烃中占比最高,是SOA的重要前驱体。在本工作中,江凌和李刚团队利用上述实验方法,研究了异戊二烯与Δ3-蒈烯/β-石竹烯的混合VOC和臭氧的反应、异戊二烯与NO和SO2的光氧化反应产生SOA的影响规律。基于SOA化学组分的VUV-FEL质谱分析,结合量子化学理论计算,预测了由异戊二烯、Δ3-蒈烯和β-石竹烯氧化形成的新产物的结构和形成机理。研究发现,在异戊二烯和Δ3-蒈烯/β-石竹烯的混合VOC实验中,随着异戊二烯混合量的增加,异戊二烯对Δ3-蒈烯和β-石竹烯的臭氧分解反应的抑制效应分别呈波动趋势和单调增强趋势。此外,团队通过质谱分析推测了一种新的RO2交叉反应的二聚化机理。在异戊二烯与NO和SO2的光氧化反应中,由NO转化累积的臭氧触发了异戊二烯主要的氧化反应,发现SO2的加入缩短了NO的转化时间。上述研究结果为理解植被丰富且人为污染物排放量高地区的异戊二烯氧化形成SOA的过程同时提供了宏观和微观的信息,有望为大气雾霾防控提供科学依据。
相关研究成果分别以“Effects of isoprene on the ozonolysis of Δ3-carene and β-caryophyllene: Mechanisms of secondary organic aerosol formation and cross-dimerization” 为题发表在《环境科学学报》(The Journal of Environmental Sciences)上、以“Effects of NO and SO2 on the secondary organic aerosol formation from isoprene photooxidation”为题发表在《大气环境》(Atmospheric Environment)上。上述成果的第一作者均是我所2506组博士研究生张兆燕。上述工作得到国家自然科学基金委“动态化学前沿研究”科学中心项目、科技创新2030重大项目、我所大连相干光源专项基金等项目的资助。(文/图 张兆燕)
文章链接1:https://doi.org/10.1016/j.jes.2023.11.024
文章链接2:https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2023.120248