逍遥学能 2016-08-09 12:39
F．Sherwood Rowland，1927年生于美国俄亥俄洲，1952年获芝加哥大学化学博士学位，曾在普林斯顿大学和堪萨斯大学任职多年，现任加洲大学化学系教授，是美国国家科学院院士，兼任外事秘书，也是美国艺术和科学院院士。30多年前，Crutzen“第一次把臭氧问题摆在人们的面前”，他指出；人类活动释放的少量物质能够损害全球范围的臭氧。Crutzen把平流层的研究引导上正确的道路，Rowland和Molina紧接着作出了卓越的预测??少量的氯氟烃类(CFCs)能够在乎流层以催化的方式耗损大量的臭氧。
氯氟化碳类引起的臭氧层耗损：氯氟化碳类(CFCs)，或称氟利昂类化合物广泛用作致冷剂、气溶胶喷雾剂、溶剂、塑料发泡剂、灭火剂和电子工业清洗剂等等。CFCs在对流层中很稳定，不发生光解反应，不为OH自由基氧化、不溶于水。在大气与海洋的平衡中，进入海祥的通量也仅占世界年产量的1%。因此CFCs进入大气以后的唯一出路是扩散到平流层。
1974年前后，有两项重要的研究成果：其一是美国科学家Richard Stolarski和Ralph Clcerone发现平流层中氯原子能够象NO和NOx一样，以催化剂的方式破坏臭氧；其二是英国科学家James Lovelock发展了检测极低浓度有机气体的ECD(电子捕获)检测器。使用这种检测器，他证实了人造、化学惰性的CFCs已经被输送到大气层的各个角落。基于这两项成果，1974年6月份Molina和Rowland在《自然》杂志上发表了一篇有关CFC与臭氧之间关系的文章”。同年9月份，他们又在美国化学学会大西洋城会议和一次记者招待会上作了详细的发言。这两篇发言立刻成为美国的头条新闻，引起广泛的关注。他们用计算说明化学惰性的CFCs能逐渐被输送到平流层，在那里CFCs受到强烈的紫外光照射，分解为氯原子自由基。CFCs还能与O3的光解产物O(1D)反应，释放氯自由基。氯自由基引起臭氧耗损的反应是以链反应方式进行的根据平流层中各有关物质的浓度，以及链反应中止的条件，可以估算出：在平流层中，一个氯原子可以与105个O3分子发生链反应。因此，即使进入平流层的CFCs量极微，也能导致臭氧层的破坏。
1987年Molina及其同事们着重阐述了CIO二聚物在氯原子催化循环反应中的作用。这一研究奠定了氯自由基链式反应的基础。Rowland及其合作者还指出：除了南极，在其它所有纬度地区的上空都可能出现臭氧耗损。