【翼享学术】JACS：I2O4自催化水解的机理——化学反应介导的成核新范式

背景：海洋大气新粒子形成是全球气候调控的关键环节，含碘物质驱动的气溶胶生成是核心过程。四氧化二碘（I₂O₄）被认为是重要的成核前体物，但其在高湿度海洋大气中的作用机制长期存在理论与实验矛盾，成为研究瓶颈。研究目的：北京理工大学张秀辉教授团队旨在通过理论计算揭示I₂O₄在海洋大气中的水解与成核机制，解决其难以检测且与成核速率关联不明的难题。结论：研究发现碘酸（HIO₃）能通过强卤键与氢键协同作用，大幅降低I₂O₄水解能垒，实现自催化快速水解，并首次提出耦合物理聚集与化学转化的“反应性成核”新范式。该机制完美解释了I₂O₄在高湿度环境中快速消失且难以检测的原因，其模拟成核速率与实验观测高度吻合，为海洋大气碘化学循环和气候模型提供了关键理论支撑。