Nanohiukkasten kemian tutkimiseen kehitettiin uusi menetelmä

Tampereen yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen yhteistyönä kehitettiin uusi menetelmä, jolla voidaan tutkia nanokokoisten, eli halkaisijaltaan alle 50 nanometrin kokoisten, hiukkasten kemiallista koostumusta. Menetelmä perustuu siihen, että nanokokoiset hiukkaset saadaan tarttumaan keinotekoisesti tuotettujen nokihiukkasten pinnalle, jolloin niiden koostumus voidaan mitata nokiaerosolimassaspektrometrillä. Aerosolimassaspektrometri ei normaalisti pysty mittaamaan nanokokoisia hiukkasia laitteen aerodynaamisessa linssissä tapahtuvien häviöiden takia. Tutkimuksessa kehitettyä nokihiukkasten valmistus- ja agglomeraatiomenetelmää kutsutaan SPAI (Soot Particle Agglomeration Inlet) -systeemiksi.

SPAI:n prototyyppiä testattiin laboratoriossa hopeahiukkasilla. Parhaimmillaan SPAI-menetelmä paransi jopa 35-kertaisesti massaspektrometrin kykyä havaita hopeahiukkaset. Hopeahiukkasten lisäksi SPAI:ta voidaan jatkossa käyttää myös muille kemiallisille yhdisteille, joita ei synny noen valmistuksessa, eli esimerkiksi metalleille. Tulevaisuudessa SPAI:n tärkein sovelluskohde ovat luultavasti päästömittaukset, sillä suoraan päästölähteestä mitattujen nanohiukkasten kemiasta on tällä hetkellä hyvin niukasti tietoa saatavilla.

Lisätietoja:

Erikoistutkija Sanna Saarikoski, Ilmatieteen laitos, sanna.saarikoski@fmi.fi

Erikoistutkija Hilkka Timonen, Ilmatieteen laitos, hilkka.timonen@fmi.fi

Martikainen, S., Saarikoski, S., Juuti, P., Timonen, H., Keskinen, J., Karjalainen, P. (2021). Soot Particle Agglomeration Inlet (SPAI) for Enabling Online Chemical Composition Measurement of Nanoparticles with the Aerosol Mass Spectrometer. Aerosol Air Qual. Res.

Lue tieteellinen artikkeli täältä: https://doi.org/10.4209/aaqr.200638