单光子LIF方法研究亚硝基苯266 nm光解动力学

用266 nm激光解离亚硝基苯（C6H5NO) 产生光解碎片NO,并利用单光子激光诱导荧光(LIF)技术（X2Πν″=0→A2Σ+ν′=0）测得初生态光解产物NO的振转光谱。根据计算所得的模拟光谱对光解碎片NO（X,ν″＝0)的转动量子数J″进行了归属,得到量子数最大到J″＝50.5的各转动能级的相对布居,这表明光解碎片NO具有较高的转动激发。提出了C6H5NO在266 nm下可能的光解机理。     

NO2 在第二电子吸收带的光解

运用单光子激光诱导荧光方法,研究了NO2分子在第二吸收带的光解反应动力学.首次报道了NO2(B2B2态)光解初生态产物NO自由基的v″=1,2的转动分布.发现了NO自由基v″=1的明显双模式分布.进而提出了可能有两种竞争机理控制该反应.     

乙烯自由基(A)2A″(v′=0)←(X)2A′(v"=0)带的转动分析

通过193 nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(·C2H3).经射流冷却后,用另一束激光光解·CaH3,生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程,记录氢离子信号随光解波长变化,得到20020～20070 cm-1范围内乙烯基激发的转动分辨光谱.该谱对应于(A)2A″(v′=0)←(X)aA′(v″=0)跃迁的转动结构.结合量子化学理论计算、光谱拟合以及前人的研究结果,对该段光谱进行了完整的转动识别,确定了40条转动谱线的位置.由光谱拟合还得到(A)2A″(v′=0)能级的预解离寿命为3.3 ps,且不依赖于转动量子数.     

N_2O~+经由B~2П_i←X~2П跃迁的光解离机理研究

在超声分子束条件下,利用360.50 nm的电离激光使N2O分子经由[3+1]共振增强多光子电离(REMPI)产生纯净的N2O+(X2Π(000))分子离子,用另一束解离激光在230-275 nm范围扫描获得N2O+经由B2Πi←X2Π跃迁产生的光解碎片(NO+和N2+)激发(PHOFEX)谱.获得的光解碎片激发谱可以归属为B2Πi(00n)←X2Π(000)序列跃迁.我们分别将线性三原子分子离子N2O+中N―N伸缩振动简化成NO和N之间的简谐振动,N―O伸缩振动简化成N2和O之间的简谐振动,用谐振子的简谐势能曲线和波函数对N2O+分子离子X2Π和B2Πi电子态振动能级间跃迁的Franck-Condon因子进行计算,和实验得到的碎片离子增强谱实验强度进行比较,对前人给出的分子数据(分子平衡核间距)进行验证,讨论了N2O+经由B2Πi(00n)←X2Π(000)电子态跃迁的光解离机理和碎片离子的分支比.     

乙烯基~2A″电子态的振转分析

通过193nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(·C2H3).经射流冷却后,以另一束可调谐激光光解·C2H3,生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程,记录氢离子信号随光解波长变化,得到21180￣21320cm-1范围内乙烯基A!2A″(!′5,6,8=1)←X!2A′(!″=0)跃迁的振转光谱.结合量化计算和光谱拟合,对该段光谱进行了细致的振转分析,确定了各振动谱带位置,识别了其中主要的转动跃迁.由光谱拟合得到各振动能级的预解离寿命,讨论了其与振动模式及激发转动量子数的依赖关系,证实了理论预测的乙烯基A!2A″电子态的面内解离机制.     

乙烯自由基~2A″(v′=0)←~2A′(v″=0)带的转动分析

通过193nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(·C2H3).经射流冷却后,用另一束激光光解·C2H3,生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程,记录氢离子信号随光解波长变化,得到20020～20070cm-1范围内乙烯基激发的转动分辨光谱.该谱对应于A$2A″(v′=0)%X$2A′(v″=0)跃迁的转动结构.结合量子化学理论计算、光谱拟合以及前人的研究结果,对该段光谱进行了完整的转动识别,确定了40条转动谱线的位置.由光谱拟合还得到A$2A″(v′=0)能级的预解离寿命为3.3ps,且不依赖于转动量子数.     

乙烯基A2A″电子态的振转分析

通过193 nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(•C2H3). 经射流冷却后, 以另一束可调谐激光光解•C2H3, 生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程, 记录氢离子信号随光解波长变化, 得到21180~21320 cm-1范围内乙烯基 A2A″(µ′5,6,8=1)←X2A′(µ″=0)跃迁的振转光谱. 结合量化计算和光谱拟合, 对该段光谱进行了细致的振转分析, 确定了各振动谱带位置, 识别了其中主要的转动跃迁. 由光谱拟合得到各振动能级的预解离寿命, 讨论了其与振动模式及激发转动量子数的依赖关系, 证实了理论预测的乙烯基A2A″电子态的面内解离机制.     

[Si,N,C,O]2+异构体结构、相对稳定性与解离

在UB3LYP/6-311G(d)和UCCSD(T)/6-311 + G(2df)(单点)水平下得到了[Si, N, C,O]²⁺体系的15种异构体, 对它们的结构进行了分析, 并给出了能量较低的离子碎片方式. 计算结果表明线型异构体SiNCO²⁺ (²Π )是[Si,N,C,O]²⁺体系中热力学最稳定的物种, 其次是线型的SiOCN²⁺(²Π ), SiCNO²⁺(²Π )和含NCO三元环的异构体SiC(NO)(²A″ ). 几个动力学相对较稳定的异构体的稳定性顺序为SiNCO²⁺> SiCNO²⁺(²Π )> SiOCN²⁺> SiC(NO)²⁺ >OSiNC²⁺(²Π ). 对异构化过程及离子碎片方式的分析结果说明线型异构体SiNCO²⁺是相关质谱实验中的主要物种, 而且是亚稳态的, 在质谱条件下可以解离成离子碎片.     

离子速度影像法研究n-C7H15Br分子光解反应动力学

利用离子速度成像方法, 研究n-C7H15Br分子在231～239 nm范围内几个波长处的光解离动力学. 通过同一束激光经(2+1)共振多光子电离(REMPI)过程探测光解碎片Br(2P3/2)和Br*(2P1/2), 得到了不同激光波长处的离子速度分布图像, 从而获得C7H15Br光解产物的能量分配和角度分布. 结合各向异性参数和量子产率, 计算了n-C7H15Br分子在234 nm波长下不同解离通道的比例. 实验表明光解产物的能量分配可以用冲击模型中的软碰撞模型来解释. 实验还发现, 各向异性参数β(Br*)的值对光波长变化很敏感, 这是由电子激发态的绝热和非绝热过程决定的.     

丙烯酰氯分子的气相光解动力学

利用时间分辨傅立叶变换红外(TR-FTIR)发射光谱研究了气相中CH2=CHCOCl分子的光解动力学.观测到振动激发的光解碎片分子CO(ν≤5),HCl(ν≤6),C2H2和相应的两个光解离通道:C-Cl键断裂和HCl消除通道.通过分析转动分辨的红外发射光谱得到CO和HCl的初始振转能量态分布,由此提出CH2=CHCOCl的气相光解机理并阐明了内转换等非绝热过程在影响反应途径中的关键作用.     

亚硝酸甲酯分子在440nm附近的激光光解

近年来亚硝酸甲酯分子（CHa0NO）的光解动力学研究十分活跃｛‘5］，主要集中在紫外激光的单光子解离的机理，光解过程的矢量相关性质和光解产物的态分布．CH30NO分子的解离能D。（CH30－NO）＝174kJ·mol‘，若单从能量上看，人＜689。的光就能使其解离，但人＞400urn的光解离研究还未见报导．＊H30＊0分子在人＞40onm的强激光场下是充电离还是先解离，是单光子解离还是多光子解离，以及通过哪个电子态解离都不清楚．时间飞行质谱不仅具有质量分辨率高、范围宽，而且响应快，因此适合做光解光电离过程初生态产物的探测．特别是时间飞…     

时间分辨傅立叶变换红外发射光谱技术研究叔丁基亚硝酸酯的光解动力学

利用时间分辨傅立叶变换红外(TR-FTIR)发射光谱技术对叔丁基亚硝酸酯355 nm激光光解动力学进行研究. 通过对实验观测到的光解产物NO的时间分辨红外发射谱进行分析, 获得了NO的转动温度和相对振动布居, 并发现了振动布居的反转现象. 结合前人的工作, 我们确认了光解产物NO的最大振动布居量子数υ与光解光激发的母体分子N=O伸缩振动的泛频跃迁所涉及的振动量子数υ*之间的关系为υ=υ*-1.     

激光光解NO2产物--氧原子O(3PJ″)的REMPI离子谱

由 Nd:YAG激光器三倍频 ,输出波长为λ =355 nm( 28 169 cm- 1)的激光光解 NO2分子产生的氧原子 ,通过共振增强多光子电离( REMPI resonance enhanced multiphoto ionization)及飞行时间( TOF time of flight)质谱技术 ,获得了自旋轨道精细能级分辨的氧原子 O(2p 3PJ″ =2,1,0)离子谱 .氧离子信号强度与 UV电离激光能量(λ≈ 226 nm)之间的关系能用三次方曲线很好拟合 ,它表明光解产物氧原子是通过( 2+ 1)多光子吸收过程而被电离的 .由离子信号得到的氧原子基态三个自旋轨道支能级布居比 f1=I(3P1)/I(3P2)与 f0=I(3P0)/I(3P2)分别为 0.54± 0.09和 0.20± 0.04,并且在不同的光解激光能量下其布居比保持不变 .这一比值与统计分布计算的值为 0.6和 0.2一致(即统计分布 3P2∶ 3P1∶ 3P0=1:0.6:0.2) .这是由于样品 (NO2)在较低的压力下( 1.33× 10- 4 Pa)和极短的光解电离时间范围内( 10- 8 s) ,产物 O( 3PJ″)支能级间几乎不可能发生碰撞能量转移 ,因此 ,氧原子三个自旋轨道角动量分裂能级布居 O( 3PJ″ =2,1,0)是统计分布的.     

CH_3I分子束激光裂解产物的分布

CH_3I的裂解与某些特殊的直线形三原子分子相似,有重要研究意义。Y.T.Lee等曾用266nm激光研究CH_3I分子束的光解,测量了CH_3碎片的高分辨飞行时间谱。我们利用自己设计制造的束源转动型分子束激光光解装置,用KrF激光(249nm)裂解CH_3I,载气为空气。用自制的四极质谱仪和离子计数检测系统,以及PAR的多通道讯号分析器,测量了Ⅰ碎片(M=127)的高分辨飞行时间谱,也得到Ⅰ~*和Ⅰ的两个峰。当分子束与     

芳基重氮盐及其冠醚络合物光解活泼自由基的ESR研究

本文用自由基捕捉剂2,3,5,6-四甲基亚硝基苯(ND)及苯亚甲基叔丁基氮氧化物(PBN)与ESR相结合的方法研究了芳基重氮盐RC_6H_4N~+_2BF~-_4(R=F, Cl, Br, I, NO_2, COOH,OCH_3及H)及其与18-冠-6、二苯并-24-冠-8的络合物在苯中的光解过程。结果表明它们光解产生了活泼自由基RC_6H_4并可被ND及PBN捕捉....     

CS21B2(1Σ+u)态预离解产物CS的振转布居研究

用一束波长为210.27 nm的激光将CS2分子激发至预离解态1 B2(1 Σ+u),用另一束激光通过激光诱导荧光(LIF)方法检测碎片CS,在250.5～286.5 nm获得了CS碎片A1 Π←X1 Σ+振转分辨的激发谱.通过对光谱强度的分析,获得了CS碎片v″=0～8的振动布居和v″=1,4～8振动态的转动布居.结果发现,碎片CS的振动布居呈双模结构,分别对应于CS2分子1 B2(1 Σ+u)态的两个解离通道,即CS(X1 Σ+,v″=0～9)+S(3PJ)和CS(X1 Σ+, v″=0～1)+S(1 B2).由此得到两个解离通道的分支比S(3PJ): S(1 B2)为5.6±1.2.与前人193 nm处的研究结果相比, 210.27 nm激发更有利于S(3PJ)通道的生成.此外,实验还发现CS的转动布居不满足热平衡分布,为两个Boltzmann分布的合成.     

乙烯自由基A2A''(v'=0)←X2A'(v''=0)带的转动分析

通过193 nm光解丁烯酮分子产生乙烯基自由基(C₂H₃). 经射流冷却后, 用另一束激光光解C₂H₃, 生成的氢原子碎片经共振增强多光子电离(REMPI)过程, 记录氢离子信号随光解波长变化, 得到20020～20070 cm_-1范围内乙烯基激发的转动分辨光谱. 该谱对应于A²A'(v'=0)←X²A'(v'=0)跃迁的转动结构. 结合量子化学理论计算、光谱拟合以及前人的研究结果, 对该段光谱进行了完整的转动识别, 确定了40条转动谱线的位置. 由光谱拟合还得到A²A'(v'= 0 )能级的预解离寿命为3.3 ps, 且不依赖于转动量子数.     

自旋捕捉技术在Ph3M(M=N,P, As,Sb, Bi)光解反应中的应用

本文用自旋捕捉技术、柱色谱与ESR波谱相结合的方法, 研究了Ph_3M(M=N, P, As, Sb, Bi)光解过程的活泼自由基。从自旋捕捉剂亚硝基特丁烷(t-BuNO)、苯亚甲基叔丁基氮氧化合物(PBN)或2,3,4,6-四甲基亚硝基苯(ND)与活泼自由基形成的自旋加合物的ESR波谱的超精细结构, 确证这些化合物光解过程中有Ph·自由基存在。从而可推断它们的光解初级过程包括Ph_3M的均裂, 即Ph_3M→Ph_2M·+Ph·。此外,因Ph—M键能的大小顺序为
Pb—P>Ph—As>Pb—Sb>Ph—Bi
所以Ph_2M·(M=As, Sb, Bi)的分解比Ph_2P·容易, 实验中只检查出Ph_2P·, 则正是所预期的。     

自旋捕捉技术在Ph_3M(M=N,P,As,Sb,Bi)光解反应中的应用

本文用自旋捕捉技术、柱色谱与ESR波谱相结合的方法,研究了Ph_3M(M=N、P,As,Sb,Bi)光解过程的活泼自由基。从自旋捕捉剂亚硝基特丁烷 (t-BuNO)、苯亚甲基叔丁基氮氧化合物(PBN)或2,3,4,6-四甲基亚硝基苯(ND)与活泼自由基形成的自旋加合物的ESR波谱的超精细结构,确证这些化合物光解过程中有Ph·自由基存在。从而可推断它们的光解初级过程包括Ph_3M的均裂,即Ph_3M→Ph_2M·+Ph·。此外,因Ph—M键能的大小顺序为 Pb—P>Ph—As>Pb—Sb>Ph—Bi所以Ph_2M·(M=As,Sb,Bi)的分解比Ph_2P·容易,实验中只检查出Ph_2P·,则正是所预期的。     

离子速度成像方法研究C8H17Br分子的光解动力学

用离子速度成像方法, 研究了长链C8H17Br分子在234 nm激光下的光解过程. 通过2+1共振增强多光子电离探测了两种光解产物Br*(2P1/2)和Br(2P3/2), 得到了它们的相对量子产率. 从光解产物Br*(2P1/2)和Br(2P3/2)的速度图像得到了能量和角度分布. 并根据相对量子产率和角度分布, 计算了不同解离通道的比例. 实验发现C8H17Br分子解离过程中大部分能量都转化为内能, 该能量分配可以较好地用软反冲模型来解释, 并分析了这种能量分配跟烷基大小的关系.