《乙烯基和乙炔基離子的光譜和解離動力學》是依託中國科學技術大學，由周曉國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：乙烯基和乙炔基離子的光譜和解離動力學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周曉國
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
乙烯基、乙炔基及其離子是星際化學和燃燒化學中的重要中間物，其電離能和振動頻率的測量對於相關模型的發展至關重要，然而迄今兩種離子的光譜數據極為缺乏，僅有極少數紅外光譜的報導，部分結果還不一致。為此，本項目中我們擬採用自行研製的閾值光電子—光離子符合質譜儀，以同步輻射真空紫外光源作為電離光，開展乙烯基C2H3和乙炔基C2H的光電離，以及它們的離子光解離動力學研究。利用質量選擇的閾值光電子譜技術對熱解產生的C2H3和C2H基實現有效測量，發展自由基及同分異構體的檢測方法，並結合理論計算，不僅精確地確定生成不同離子同分異構體的絕熱電離能、振動頻率等基本數據，而且還將開展C2H3+和C2H+離子的激發態研究，測量其激發態解離碎片的能態分布和角度分布。在此基礎上，我們期望在分子層次上深入理解這些自由基離子的光解離機理，為與之相關的星際化學和燃燒科學等領域的套用提供準確的光譜數據以及動力學參數。
結題摘要
我們以同步輻射真空紫外光源作為電離-解離光，利用自行研發的閾值光電子-光離子符合速度成像譜儀，完成了熱解自由基源與符合譜儀的結合改造和測試，開展了大氣環境和燃燒過程相關的若干碳氫分子體系（如C2H3Cl，CF3Cl，OCS，CH3F等）的電離-解離動力學研究和代表性體系（如碳酸二甲酯，硝基甲烷等）的高溫熱解動力學研究。其中，針對乙烯自由基（C2H3）的精確電離能測量，我們通過對比閾值光電子譜、光電離光譜的差異，結合高精度理論計算，解釋了實驗測量值差異的物理來源，給出了精確電離能的推薦值8.462 eV，與熱力學資料庫的最新結果8.477±0.007 eV基本一致；我們還開展了電子態選擇的CF3Cl +離子解離動力學研究，通過測量各激發能量下的解離碎片符合速度影像獲得了解離過程的平動能分布和角度分布信息，得到了離子出現勢AP0(CF3+/CF3Cl) = 12.79±0.02 eV，對比了X2E, A2A'和B2A電子態的C-Cl和C-F解離產物通道分支比和機理，驗證了內轉換過程是C2E和D2E電子態斷鍵過程的速控步；結合量子化學計算和實驗測量，闡明了C2H3Cl離子B2A和C2A'電子態的耦合解離機理；同時，我們研發了新型電噴霧和雷射濺射離子源與質譜的結合技術，申請了相關國家發明專利；此外，我們還開展了部分光化學和模型蛋白澱粉纖維化動力學的研究。執行期間，我們累計在國內外期刊Phys. Chem. Chem. Phys., J. Phys. Chem.等上發表SCI論文18篇，申請和授權國家發明專利3項。
