I atmosfären, en välkänd och konventionell väg mot bildandet av ammoniumsulfat är genom neutralisering av svavelsyra med ammoniak (NH 3 ) i vattendroppar. Här presenterar vi direkt ab initio molekylär dynamik simulering bevis på bildandet av ammoniumbisulfat (NH 4 HSO 4) från de hydrerade NH 3 och SO 3 molekyler i en vatten trimer samt på ytan av en vattendropp. Denna reaktion tyder på en ny mekanism för bildandet av ammoniumsulfat i atmosfären, särskilt när koncentrationen av NH 3 är hög (t.ex. ~10 μg m −3 ) i luften. I motsats till vattnet monomer och dimer, vatten trimer möjliggör nära-barrierless proton överföring via bildandet av en unik loop struktur runt reaktionscentret. Bildandet av loopstrukturen främjar delning av en vattenmolekyl i protonöverföringscentret, vilket resulterar i generationen ett NH 4 + /HSO 4 − jonpar. Den loop-struktur främjas proton-överföring mekanism förväntas vara allestädes närvarande på ytan av molndroppar med adsorberade NH 3 och SO 3 molekyler och, därmed, kan spela en viktig roll i kärnbildning av aerosolpartiklar (t.ex., fina partiklar PM 2.5 ) i vattendroppar.
Referensreferensreferensdokumentet visade att NH3 påskyndar bildandet av ammoniumbisulfat och ammoniumsulfat i atmosfären och spelar en nyckelroll vid bildandet av PM2.5.