硝酸盐是大气PM2.5的主要组成。大气硝酸盐的两个主要生成途径分别为NO2的气相氧化（与OH自由基反应）以及N2O5的水解。传统观点认为，大气N2O5的唯一来源是NO2和大气NO3自由基的反应，而NO3自由基主要来自于NO2与O3反应。
中国科学院生态环境研究中心研究员、中国工程院院士贺泓团队与美国宾夕法尼亚大学教授Joseph S. Francisco团队、香港城市大学/美国内布拉斯加大学林肯分校教授曾晓成团队合作研究发现，光照条件下，吸附在TiO2表面的NO2可被光生空穴氧化，生成吸附态的NO3。吸附态的NO3并不倾向于直接脱附，而是与另一个NO2分子结合生成N2O5，并释放到大气中。在这一光氧化过程中，TiO2表面的羟基对NO2的吸附和转化起到关键作用。该研究揭示了大气N2O5一个新的非均相生成来源。相关研究成果以Photocatalytic Oxidation of NO2 on TiO2: Evidence of a New Source of N2O5为题，发表在《德国应用化学》上。
该研究评估了这一非均相来源对实际大气条件下的N2O5贡献。盒子模型模拟结果表明，在TiO2材料大量使用的城市近地面环境中，高浓度NOx在TiO2表面光氧化可致白天N2O5的大气浓度最多升高20%，从而成为大气N2O5的重要贡献源，并对后续硝酸盐生成等过程产生重要影响。该团队近期研究还发现，城市近地面环境中的TiO2表面对SO2光氧化生成气态硫酸有重要贡献，可显著促进大气新粒子形成【《环境科学技术》（Environmental Science & Technology）2023, 57 (2), 920-928】，增加大气颗粒物数浓度。这表明城市地区的光化学活性表面可能对城市大气化学过程和空气质量具有重要影响。
研究工作得到国家自然科学基金“大气霾化学”基础科学中心项目等的支持。
TiO2表面NO2非均相光氧化形成N2O5示意图
责任编辑：侯茜
