C_nSH~±与C_nS_2~±的碰撞诱导解离研究

在自制的交叉分子-离子束串级飞行时间质谱仪上，以激光溅射的方式，产生了一系列含有一个硫原子和一个氢原子与含有两个硫原子的杂碳原子簇正负离子、经“质量门”选出单一质量的簇离子，与氮气的超声分子束交叉碰撞，然后分析其碰撞碎片．研究结果确定了这些簇离子的结构，两个杂原子分别位于碳链的两端．对碎片离子的分析还揭示了这些簇离子的主要解离通道及其与成簇碳原子数和所带电荷极性的关系，发现当成簇碳原子数较少时，簇离子中最薄弱的是S－C键，随着残链的增长，与硫原子相邻的C－C键变得更为薄弱；实验中存在着多次碰撞的机会，因而各碎片离子还有可能进一步解离．     

直线型CnP^—（n=1～11）结构的理论研究

以激光溅射方法产生了一系列含一个磷原子的碳原子簇负离子．针对其在实验中呈现的奇偶变化规律进行了量子化学从头算研究．在HF／6－311G*水平上（对单重态为RHF，多重态为ROHF）优化了直线型CnP-（n=1～11）键长和能量，计算了相邻簇离子的能量差与成簇碳原子的平均结合能及从CnP-分别解离C、C2、C3、P、CP、C2P等6种通道所需的能量．计算发现，n为奇数的CnP-单重态（1Σ）最稳定，而，n为偶数的簇离子则以三重态（3Σ）的能量较低．所计算的CnP-各结构参数均表现出奇偶交替的变化规律，n为奇数的CnP-相对稳定．     

C_nX~-(X=B、N、H)的激光产生与结构探讨

在自制的仪器上,以脉冲激光束分别作用于浸透硼砂或氰化钾溶液的石墨和含有B、N等杂原子的稠环芳烃衍生物,产生了一系列链状构型的C_nX~-(X=B、N、H)。从实验记录的飞行时间质谱发现,随着这些簇离子中杂原子X的不同,其碳原子数或者均为偶数,或者均为奇数。通过对链状碳原子簇分子轨道级和电子数的分析,这一有趣的奇偶交替规律得到了满意的解释。     

含氢碳原子团簇的初步研究

介绍直接用激光溅射芳香化合物固态样品产生的含氢磷原子团簇离子（C_nH~＋_m），并用飞行时间质谱仪研究了其组成和结构．实验发现，在低质量区（n＝32－56）得到了具有奇偶碳原子数的含氢磷原子簇，而在高质量区（n＞100）除了得到纯碳原子簇以外，还得到了含氢碳原子簇．根据对实验结果的分析提出了两种结构模型：对低质量区的团簇，其结构为芳香基团与富勒烯笼状框架的复合体；对高质量区的团簇，其结构为蜗牛形与圆柱形的复合体．     

硅与碳、磷、硫、氧的二元簇离子的激光产生

通过在自制仪器上发生的激光等离子体反应, 产生了硅与碳、磷、硫、氧等非金属元素形成的二元原子簇离子, 记录了它们的飞行时间质谱。根据对这些簇离子的组分的分析, 认为在硅碳簇离子中碳原子形成直链, 硅原子位于链端; 硅硫簇离子中的硅原子向一维伸展, 通过硫原子桥连一起; 硅磷簇离子则主要来取多面体的构型。所有成簇硅原子的价电子在各簇离子中都充分参于成键。     

铁、钴、镍/磷二元团簇离子的形成与光解

利用激光直接溅射法产生了铁、钴、镍／磷二元团簇正负离子,并用串级飞行时间质谱仪研究了团族离子的组份和激光光解规律,质谱研究表明,铁、钴、镍易与磷结合成簇,而且样品中磷含量的增加有助于大尺寸团簇离子的生成,当形成的团族簇离子中含金属原子数目较少时,磷原子数目可在较大范围内变动,其中ＭＰ２＾＋、ＭＰ４＾＋、Ｍ２Ｐ４＾＋（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ,ｎ＝２、３、４）团簇离子均具有较高的丰度;随着金属原子数目的     

碳原子簇的结构与质谱的关联（Ⅱ）

根据出现在质谱中的各种大小的碳原子簇的相对丰度,分析了由激光产生的碳原子簇离子的统计分布,研究了这些统计分布与碳原子簇结构的关联。研究结果表明：相同构型的原子簇的相对丰度可以由同一条对数正态分布曲线来描述,由此能够获得碳原子簇构型的变化情况。质谱中分布曲线的数目对应于具有不同构型或不同结构稳定性的原子簇的数目。如果某些簇离子的谱峰明显地高出分布曲线,它们的结构应特别稳定,其成簇原子数就是所谓的“奇幻数”（ｍａｇｉｃｎｕｍｂｅｒ）,例如在石墨质谱中的Ｃ＿（６０）就属于这种情况。原子簇的统计分布还与它们的生成过程有关,由此可能揭示出原子簇的产生机理。     

Au_nP_m~±离子的激光产生及其质谱研究

以高能量密度的脉冲激光束在高真空中直接溅射金粉和红磷的混合物，产生了丰富的金-磷二元原子簇正负离子（m=1～21，n=1～20）和，记录了它们的飞行时间质谱．这些簇离子的相对信号强度大都呈现奇偶交替的变化规律．随着成簇原子数的增加，簇离子组分中磷的相对含量逐渐减少，对应于相同成簇金原子数的成簇磷原子数分布范围变窄，簇离子的结构与性质逐渐由简单络离子向其宏观凝聚态化合物转化．在较大的簇离子中，成簇金原子很可能相互成键，构成簇离子的核心     

碱金属团簇结构和稳定性的Hckel-Hubbard方法研究

用Ｈüｃｋｅｌ－Ｈｕｂｂａｒｄ理论及作者所建议的参数化方法，对碱金属团簇Ａｎ、Ａ＋ｎ、Ａ－ｎ（Ａ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ；ｎ≤５）的结构和碎化进行计算和分析．结果表明：ｎ≤５时团簇呈平面结构，几率大的碎化对应着中性单原子或中性二聚物的生成，团簇的稳定性随ｎ的变化呈现出奇偶性，中性簇与离子簇的奇偶性相反，这些定性结果与实验及其它更精确算法的结果基本一致．     

离子簇合物(N_2)~+Ne_n(n=1,2,3)的从头计算研究

利用Ｇａｕｓｉａｎ９４量子化学从头算程序，选择ＵＭＰ２／６－３１１Ｇ方法，对Ｎ＋２Ｎｅｎ（ｎ＝１，２，３）的离子簇合物进行了几何全优化，并通过频率分析确认了体系的稳定构型，得到了各稳定簇合物的离解能．用ＵＨＦ／６－３１１Ｇ方法，计算了Ｎ＋２离子在ｎ个氖原子（ｎ＝１，２，３）氛围中的转动势垒．计算表明：线性结构是Ｎ＋２Ｎｅｎ（ｎ＝１，２）的最稳定结构；与Ｎ＋２Ｈｅｎ比较，Ｎ＋２Ｎｅｎ的诱导电荷更大，束缚势阱更深，各向导性明显，Ｎ＋２没有在原子氛围中的自由这些计算与Ｍａｉｅｒ实验结果一致．     

HcnS^—与HSC^—n簇离子的量子化学从头计算

应用量子化学从头计算能量解析梯度法，以ＨＦ６／３１Ｇ为基组优化了ＨＣｎＳ＾－与ＨＳＣ＾－ｎ（ｎ＝１～９）同分异构团簇离子的几何结构，计算了它们的电子总能量，结果显示ＨＣｎＳ＾－比相应的ＨＳＣ＾－ｎ稳定，从相邻簇离子的能量差及簇离子的平均原子结构能可知ｎ为偶数的ＨＣｎＳ＾－与ＨＳＣｎ＾－较ｎ为奇数的簇离子稳定，能量的差异随着ｎ的增加而逐渐减小，计算和实验结果完全相符，还分别计算了ＨＣｎＳ＾－失去Ｈ，     

Strongly cluster size dependent reaction behavior of CO with O2 on free silver cluster anions

Reactions of free silver anions Agn- (n = 1 - 13) with O2, CO, and their mixtures are investigated in a temperature controlled radio frequency ion trap setup. Cluster anions Agn- (n = 1 - 11) readily react with molecular oxygen to yield AgnOm- (m = 2, 4, or 6) oxide products. In contrast, no reaction of the silver cluster anions with carbon monoxide is detected. However, if silver cluster anions are exposed to the mixture of O2 and CO, new reaction products and a pronounced, discontinuous size dependence in the reaction behavior is observed. In particular, coadsorption complexes Agn(CO)O2- are detected for cluster sizes with n = 4 and 6 and, the most striking observation, in the case of the larger odd atom number clusters Ag7-, Ag9-, and Ag11-, the oxide product concentration decreases while a reappearance of the bare metal cluster signal is observed. This leads to the conclusion that carbon monoxide reacts with the activated oxygen on these silver clusters and indicates the prevalence of a catalytic reaction cycle.     

铝与氧、硫、磷、砷、碳形成的二元原子簇负离子的质谱研究

以脉冲激光束真空溅射的方式,产生了铝与多种非金属元素—氧、硫、磷、砷、碳等形成的二元原子簇负离子的离子束,记录了它们的飞行时间质谱。质谱分析的结果显示,这些彼此分离的气相簇离子的结构与键型,随着成簇的非金属元素的改变和成簇原子数的增加而有规律地变化:当簇离子中的非金属元素从ⅥA族改变至ⅥA族以至ⅣA族时。其键型也从离子型向共价型改变。     

Studies of cluster anions C n X− (X=N,P, As,Sb, Bi) produced by laser ablation

A series of cluster anions C _n X^? are produced from laser ablation of appropriate samples, where X is selected as a group-VB element. The recorded mass spectra of these cluster anions display a drastic even/odd alternation on ion intensities: For C _n N^?, only anions with oddn can be observed; For C _n P^? and C _n As^?, cluster anions with evenn are produced but with lower signal intensities; For C _n Sb^?, the signal intensity of clusters does not show even/odd alternation; Finally, for C _n Bi^?, the intensities of cluster anions with evenn are higher than those with oddn. This parity effect can be attributed to the linear structure of the cluster anions, and the parity reversal of C _n X^? from C _n N^? to C _n Bi^? can be explained from the electronegativity decreasing of the heteroatom X as it descends in the group. The Hückel model was applied to account the structural feature of these clusters.     

激光产生的碳原子簇负离子及其质谱研究

自80年代中叶以来,Bloomfield等人以脉冲激光结合超声分子束的方式产生碳原子簇,尤其在Smalley等发现被认为具有足球形超稳定结构的C_(60)以来,碳原子簇的激光产生与研究已经吸引了越来越多的化学家的兴趣.然而迄今为止,研究的手段仍以质谱为主,而且多     

Is the dominance of even carbon atom molecules odd?

The unexpected higher frequency of occurrence of even carbon atom molecules over odd carbon atom ones revealed through previous database searches is shown to be a consequence of the predominantly bimolecular nature of bond formation processes and the fact that combinations of odd and odd as well as even and even atom molecules result in even atom products whereas odd and even atom molecule combinations alone lead to odd atom products.     

CnB-的激光等离子体产生与质谱分析

Time-of-flight mass spectrum of C_nB~- has been recorded on a selfbuilt instrument with laser vaporization of tetraphenylboron sodium. By analysis of the com-position of the anions, it is found that number of the boron atoms in any of these ions equals to the number of the charges carried by the anion, and the sum of the numbers of the carbon and boron atoms in these species are always the odd numbers. The experimental results show that boron atom has a strong tendency to attract an electron so that those C_nB~- will have similar electronic structures as C_n, and carbon clusters with odd members are always more stable than their even neighbors.