《甲醛分子離子電子激發態的振動分辨光解離動力學研究》是依託中國科學技術大學，由張立敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：甲醛分子離子電子激發態的振動分辨光解離動力學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張立敏
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
甲醛分子是化學和環境中重要的分子，甲醛分子離子電子態的光激發和光解離研究有著化學上的基本價值。本課題擬在射流分子束條件下用雙色或三色雷射技術結合時間飛行質譜對甲醛分子離子電子激發態進行光激發和光解離動力學研究。實驗上，用一束納秒脈衝可調諧波長的電離雷射使中性甲醛分子經由里德堡態的共振增強多光子電離製備出振動模可選擇的基電子態的甲醛分子離子，再用一束或兩束可調諧波長的解離雷射使母體分子離子的電子激發態產生光激發和光解離，由時間飛行質譜檢測不同荷質比的離子並掃描解離雷射波長來獲得甲醛分子離子的光解離譜。通過對不同振動模的光激發和光解離譜研究，以期獲得甲醛分子離子的解離產物的分支比和解離通道對振動模的依賴關係，對甲醛分子離子電子激發態的光解動力學進行研究。
結題摘要
本項目是用射流分子束時間飛行質譜和脈衝染料雷射進行甲醛分子離子(H2CO+)電子激發態的振動分辨光解離動力學研究。在項目初期，使用295.29 nm的電離雷射，經由中性甲醛分子的[2+1]多光子電離製備出了H2CO+(X 2B2(000))。其後，在230−250 nm波長範圍內掃描解離雷射對製備出的H2CO+(X 2B2(000))離子進行了經由B2A1←X2B2躍遷的光解離實驗，但沒有獲得甲醛分子離子的光解離譜，原因可能是電離光製備的母體離子濃度太小，以及解離光的強度不足以解離甲醛離子，最終由於雷射器的限制終止了上述實驗。 項目後期調整了研究的內容，在以下三方面對多原子分子的解離動力學進行了研究： （1）三原子分子離子的光解動力學，包括用兩雷射束進行的OCS+離子經由A2П←X2П和B2S←X2П躍遷的分質量光解離譜研究，該研究對於了解OCS+離子A2П←X2П躍遷對X2П不同振動激發態的相關性、 B2S←X2П躍遷對X2П不同旋軌態的相關性提供了新的數據（發表在“物理化學學報”和“化學物理學報”）； 用兩雷射束和離子成像技術進行了CO2+離子經由不同A2Пu電振態中介的光解離研究，討論了CO2+ A電子態勢能面上的彎曲構型勢壘對分子離子構型變化的影響（與陳暘、張群小組合作，發表在“J. Chemical Physics”）； （2）用離子速度成像開展了2-溴丁烷分子（2-C4H9Br）在~234nm和~265nm的光解離、2-溴己烷分子(2-C6H13Br)在~234 nm的光解動力學研究。從Br 和Br*原子的速度分布可知：2-溴丁烷分子在~234nm的光解有高能和低能兩個解離通道，而在~265nm的光解只有一個解離通道。比較2-溴丁烷分子在~234nm和~265nm的光解離可知：各向異性參數b(Br)和b(Br*)、相對離子產額F(Br)、 3Q0和1Q1之間的勢能面交叉幾率都隨著雷射波長的增加而減少。（與陳暘、張群小組合作，發表在“化學物理學報”）； （3）使用10-ns脈衝雷射閃光光解方法研究了體系pH值對噻噸酮（TX）和二苯胺（DPA）反應的影響。結果表明：在雷射脈衝（355nm, 4mJ/pulse）作用下，當pH=3和pH=1時，體系中有新物種TXH+生成，討論了不同pH值時體系的反應機理。（與周曉國小組合作）。
