杨新 教授/长江学者/博导

教育部“长江学者”特聘教授(2005)

国务院特殊津贴专家(2012)

上海市优秀学科带头人(2014)

环境系系主任,系教学指导委员会主任、系学位委员会主任

 

 

 

个人简历

2000年6月,香港科技大学化学系博士学位
2000年8月至2006年6月,美国华盛顿州立大学及太平洋西北国家实验室博士后研究助理
2006年7月至今,复旦大学环境科学与工程系教授

联系方式
      Email: yangxin@fudan.edu.cn
 

研究方向

      大气气溶胶物理化学特性、气溶胶的大气环境效应、气溶胶单颗粒检测及新型质谱技术应用等。主要应用单颗粒飞行时间质谱、光电子能谱和电喷雾电离等现代技术手段,实现对大气气溶胶的物理化学性质进行实时在线分析,对中国大气污染背景下的主导大气化学机制进行分析。

 

主要研究内容

大气气溶胶的物理化学性质

       单颗粒气溶胶飞行时间质谱(ATOFMS)是一种在线测量大气中颗粒物粒径、化学组分的分析仪器。也是一种应用广泛,发展前景广阔的大气气溶胶原位测量分析技术。目前,本研究小组以此项技术为基础并结合其它现代检测技术进行大气中粒径范围在0.2-2μm的单颗粒气溶胶的分析研究工作。研究方向主要包括:1)单颗粒大气气溶胶的化学组分和粒径分布分析及其日变化、季节变化和年变化特征;2)大气气溶胶重要物理性质(吸湿性和光学性质)与其组分、粒径和周边环境的相关性;3)重要非均相反应机制和气溶胶老化过程;4)单颗粒气溶胶的源解析;5)利用实验室模拟和外场测量相结合手段,研究微观大气物理化学变化过程,并对宏观大气气候变化提出理论解释和支持;6)完善和改进ATOFMS分析技术的软件功能,提高数据处理的效率和作用。

 

气溶胶有机组分的快速、高灵敏度分析

       近年发展起来的电喷雾解析电离质谱法(DESI-MS)首次应用于大气气溶胶中半挥发性有机化合物的测定。与传统分析方法如高效液相色谱(HPLC),气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)相比,该方法无须萃取、浓缩、预分离等前处理过程。本研究小组已把DESI方法应用到了对气溶胶中16种EPA优控PAHs,草酸,油酸等组分的快速检测,并分别得到了定量化结果。同时,将DESI技术与高质量分辨率质谱技术相结合,对二次有机气溶胶组分进行定性分析。

 

学术成就

       运用单颗粒气溶胶质谱技术对上海地区大气气溶胶进行实时在线检测,在气溶胶混合态和二次气溶胶形成等方面取得一系列重要成果。首次将DESI-MS技术运用于气溶胶样品的快速检测,为气溶胶监测、分析新技术的研究开辟了一条崭新的道路。将电喷雾电离技术与光电子能谱技术相结合,开拓了在气相中研究液相化学的新领域。其中对“化合物阴离子微观溶解”的研究对深入理解气溶胶的形成机制具有重要意义。近年来在 “Nature”,“Science”,“Proc. Natl. Acad. Sci. USA”,“J. Am. Chem. Soc.”,“Phys. Rev. Lett.”, “Environ Sci. Technol.”等国际刊物上发表90余篇学术论文。获得一项国家发明专利。曾获美国太平洋西北国家实验室环境分子科学实验室颁发的2003年度杰出博士后成就奖。研究工作获国家自然科学基金重点项目、科技部973前期项目、科技部仪器重大专项课题等资助。

 

主持科研项目

1.    上海市科委浦江人才计划“单颗粒气溶胶的理化性质和多相反应研究(07pj14018)” 2007, 10 - 2009, 09

2.    教育部博士点基金“单颗粒气溶胶的理化性质和多相反应机制研究(20070246026)” 2008, 01-2010, 12,

3.    973计划前期研究专项“资源利用与环境安全(2008CB417200)”项目协调人;主持“生物质燃烧衍生的关键大气环境问题研究(2008CB417205)”课题,2008, 03-2009, 12

4.    自然科学基金面上项目“运用单颗粒气溶胶质谱研究雾霾循环的形成机制”(40875074),2009, 01-2011, 12

5.    国家自然科学基金重点项目“中国典型城市二次气溶胶形成机制与环境效应研究”,(20937001),2010, 1-2013, 12

6.    上海市科委基础重点项目“港口颗粒物污染排放对上海城区大气环境的影响”,(10JC1402000),2010, 10-2013, 9

7.    国家自然科学基金面上项目“大气气溶胶中高分子量有机胺盐的形成机制研究”(21177027),2012, 1-2015, 12

8.    科技部国家重大科学仪器设备开发专项“红外激光解离光谱-质谱联用仪的研制与产业化”(2012YQ220113),任务四“大气气溶胶组份分析和成核机制” (2012YQ220113-4),2012, 10 -2017, 10

9.    上海市科委基础研究重大项目“上海大气PM2.5污染形成及其对肺部疾病影响的机理机制研究”(12DJ1400100),第二课题“大气污染物分布与跨界输送”(12DJ1400102),2012, 10 -2015, 10

10.  国家自然科学基金面上项目“基于热挥发性的气溶胶化学组分分离和光学性质测量”(41275126),2013, 1 -2016, 12

11.  上海市优秀学科带头人项目“大气气溶胶的物理化学性质及其环境效应”(14XD1400600),2014, 7 -2017, 6

12.  市科委重点项目“上海市PM2.5动态来源解析和环境承载力研究” (14DZ1202900),子课题“基于高时间分辨率检测的高污染成因诊断研究”,2014, 7 - 2017, 6

13.  国家环保部环保公益性项目“长三角大气质量改善与综合管理关键技术研究”(201409008),子课题“长三角重点区域大气重污染成因研究”负责人,2014,1 - 2016, 10

 

部分发表论文

1.      Shikang Tao, Xiaohui Lu, Nicole Levac, Adam P. Bateman, Tran B. Nguyen, David L. Bones, Sergey A. Nizkorodov, Julia Laskin, Alexander Laskin, Xin Yang*, Molecular Characterization of Organosulfates in Organic Aerosols from Shanghai and Los Angeles Urban Areas by Nanospray-Desorption Electrospray Ionization High-Resolution Mass Spectrometry, Environ. Sci. Technol., 48 (2014) 10993−11001.

2.      Xinning Wang, Xingnan Ye, Hong Chen, Jianmin Chen, Xin Yang*, Deborah S. Gross, Online hygroscopicity and chemical measurement of urban aerosol in Shanghai, China, Atom. Environ., 95 (2014) 318-326

3.      X. Wang, B. J. Williams, X. Wang, Y. Tang, Y. Huang, L. Kong, X. Yang*, and P. Biswas, Characterization of organic aerosol produced during pulverizedcoal combustion in a drop tube furnace, Atmos. Chem. Phys., 13(2013), 10919-10932.

4.      Huang, Yuanlong; Li, Ling; Li, Jingyan ; Wang, Xinning; Chen Hong; Chen, Jianmin; Yang, Xin*, Gross, S. Deborah; Wang, Hongli; Qiao, Liping; Chen, Changhong, A case study of the highly time-resolved evolution of aerosol chemical and optical properties in urban Shanghai, China, Atmos. Chem. Phys., 13(2013), 3931-3944.

5.      Xiaohui Lu, Hong Chen, Xiang Li, Jianmin Chen and Xin Yang*, A simplified electrospray ionization source based on electrostatic field induction for mass spectrometric analysis of droplet samples, Analyst, 137(2012), 5743-5748.

6.      Xiaofei Wang, Song Gao, Xin Yang*, Hong Chen, Jianmin Chen, Guoshun Zhuang, Jason D. Surratt, Man Nin Chan, John H. Seinfeld*.Evidence for high molecular weight nitrogen-containing organic salts in urban aerosols, Environ. Sci. Technol., 44 (2010) 4441-4446.

7.      Fan Yang, Hong Chen, Xinning Wang, Xin Yang*, Jianfei Du, Jianmin Chen. Single particle mass spectrometry of oxalic acid in ambient aerosols in Shanghai: Mixing state and formation mechanism, Atom. Environ. 43 (2009) 3876-3882

8.      Xiaofei Wang, Yaping Zhang, Hong Chen, Xin Yang*, Jianmin Chen. Particulate Nitrate Formation in Highly Polluted Urban Area: A Case Study by Single Particle Mass Spectrometry in Shanghai, Environ. Sci. Technol., 43 (2009) 3061-3066

9.      Yaping Zhang, Xiaofei Wang, Hong Chen, Xin Yang*, Jianmin Chen, Jonathan O. Allen. Source apportionment of lead-containing aerosol particles in Shanghai using single particle mass spectrometry, Chemosphere, 74 (2009) 501-507

10.   Hong Chen, Mei Li, Ya-Ping Zhang, Xin Yang*, Jin-Jun Lian and Jian-Min Chen.Rapid Analysis of SVOC in Aerosols by Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry, J. Am. Soc. Mass Spectro., 19 (2008) 450-454.

11.   C. Tard, X. Liu, S. K. Ibrahim, M. Bruschi, L. De Gioia, S. Davies, X. Yang, L. S.Wang, C. J. Pickett. Synthesis of the H-Cluster Framework of Iron-Only Hydrogenase, Nature, 433, 610 (2005).

12.   X. Yang, X. B. Wang, E. R. Vorpagel, L. S. Wang. Direct Experimental Observation of the Low Ionization Potential of Guanine in Free Oligonucleotides Using Photoelectron Spectroscopy, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 17588 (2004).

13.   X. Yang, S. Q. Niu, X. B. Wang, T. Ichiye, L. S. Wang. Direct Measurement of the Hydrogen-Bonding Effect on the Intrinsic Redox Potential of [4Fe-4S] Cubane Complexes, J. Am. Chem. Soc. 126, 15790 (2004).

14.   X. Yang, Y. J. Fu, X. B. Wang, P. Slavicek, M. Mucha, P. Jungwirth, L. S. Wang. Solvent-Mediated Folding of a Doubly Charged Anion, J. Am. Chem. Soc., 126, 876 (2004).

15.   X. Yang, X. B. Wang, S. Q. Niu, C. J. Pickett, T. Ichiye, L. S. Wang. Coulomb- and Antiferromagnetic-Induced Fission in Doubly Charged Cubelike Fe-S Clusters, Phys. Rev. Lett. 89, 163401-1 (2002)

16.   X. B. Wang, X. Yang, L. S. Wang. Bulk-Like Features in the Photoemission Spectra of Hydrated Doubly Charged Anion Clusters, Science 294, 1322 (2001)

 

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