烷烃类分子对NCO(A2∑+)自由基的猝灭

采用激光光解 激光诱导荧光 (LP LIF)的方法 ,用 2 6 6nm激光光解CHBr3 分子产生CH自由基 ,再与N2 O继续反应作为NCO自由基的产生源 ,用 4 38.6nm激光将电子基态X 2 Πi(0 0 10 )的NCO激励到激发态A2 Σ+ (0 0 0 0 )上 ,通过检测激发态NCO时间分辨荧光信号 ,测得室温 (2 98K)下NCO(A2Σ+ )被烷烃类分子猝灭的实验结果 ,获得了A 2Σ+ (0 0 0 0 )态猝灭速率常数 .实验发现 ,随着烷烃分子中C -H键数增加 ,其猝灭截面也近线性增加 ,但随着分子体积增大 ,这种增加趋缓 .     

CCl2(A1B1和a3B1)被酮类分子猝灭速率常数的测定

对CCI4／Ar混合气体脉冲直流高压放电产生CCI2自由基,经过约110μs后,再用541．52nm激光将电子基态CCI2激励到激发态A^1B1(0,4,0)振动态K＝0级以上,通过检测激发态CCI2（A）时间分辨荧光信号,测得室温下CCI2（A^1B1和a^3B1)被酮类分子猝灭的实验结果,用所提出的三能级模型分析处理实验数据,获得态分辨速率常数KA和Kα值。     

自由基OH（X^П,A^2∑^＋）的从头算研究

用分子轨道从头算方法，研究了OH分子的基态(X^П)和激发态(A^2∑^+)。结果表明，对于基态，在QCISD(T)／6—311++G(3df,3pd)理论水平上，键距是0．09704nm，与实验值0．09706nm完全吻合。对于激发态，使用完全活性空间方法(CASSCF)和大基组6—311++G(3df,3pd)，键距是0．10098nm，与实验值0．10121nm基本吻合。从激发态A^2∑^+(v＝0)到基态X^П(v＝0)的垂直跃迁能量是4．4692eV，与实验值4．3980eV也吻合较好。     

563—660nm波段S02^＋的PHOFEX连续谱

在超声分子束条件下，利用380．85nm的电离激光使SO2分子经由[3+1]共振增强多光子电离(REM—PI)产生纯净的S02^+(X^2A1)分子离子，用另一束解离激光在可见光波长区(563—660nm)扫描获得了光解碎片S0^+的激发(PHOFEX)谱．从563—66nm波长区SO^+的无结构连续谱以及S02^+解离的效率随波长增加而减少的实验事实，提供了S02^+(E，D，C)电子态附近存在α^2A2对称性排斥态的证据，分析了产生S0^+的[1+1]光解机理：(1)S02^+(X^2A1)首先经由单光子激发到达B^2B2中间态的密集能级区；(2)吸收另一个光子到达S02^+(E，D，C)电子态附近的α^2A2排斥态，经由α^2A2排斥态产生了到S0^+(X^2∏)+O(^3P6)的直接解离．     

弯曲振动对CS2分子1B2(1Σ)态预解离寿命的影响

在209．5～216nm，采用光解碎片激发(PHOFEX)谱技术，对CS2分子^1B2(^1∑u^+)态预解离寿命进行了考察．测量在超声射流中进行．信号来自解离碎片CS(A^1Ⅱ，υ’=0←X^1∑^+，υ”=0)Q支带头的激光诱导荧光(LIF)．预解离寿命是通过对谱带进行拟合来提取的．拟合中假定基态转动布居为Boltzmann分布，寿命加宽的转动谱线为Lorentz线形．通过拟合共获得^1B2(^1∑u^+)态13个跃迁所对应的预解离寿命，其中6个数据是新得到的．结果表明，基态振动角动量量子数l或激发态转动角量子数K(K=l)对预解离寿命有明显的影响．对于激发态的同一振动能级，较大的K对应于较短的预解离寿命．实验中采用可加热的射流喷嘴，用以提高热带激发的强度，以改善对较大转动角量子数K的影响的考察．     

N2O^＋离子A^2Σ^＋电子态的光谱研究

用一束波长为360．55nm的激光，通过N2O分子的(3 1)共振增强多光子电离过程制备纯净的母体离子N2O^ X^2Π3/2,1/2(000)．用另一束可调谐激光将N2O^ 离子激发至预解离态A^2Σ^ ，利用飞行时间质谱检测解离碎片NO^ 离子强度随光解光波长的变化，在278—328nm波长范围内获得了光解碎片的激发(PHOFEX)谱．观测到了N2O^ 离子A^2Σ^ ←X^2Π电子跃迁较丰富的振动谱带．通过对PHOFEX光谱的标识，获得了A^2Σ^态较准确和全面的分子光谱常数．     

C60激发三重态被哌嗪猝灭特性研究

本文使用激光诱导瞬态吸收光谱装置，研究了C60激发三重态在乙腈／甲苯混合溶剂中的光物理性质，得到了^3C60^#的激发态寿命、自猝灭速率常数和时间分辩的瞬态吸收光谱。此外，实验中引入了哌嗪作为激发三重态猝灭剂，我们发现哌嗪能有效的猝灭^3C60^#，猝灭速率常数kq接近扩散控制极限，改变混合溶剂的比例，相应的猝灭速率常数值也发生变化，即知随混合溶剂极性的增加而增加，随溶剂粘度的增加而减小，稳态光解实验反映了反应物向产物转化过程中在紫外-可见波段吸收强度的变化。     

单光子LIF方法研究亚硝基苯266 nm光解动力学

用266nm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（X^2Ⅱv″=0→A^2∑^+v′=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,v^″＝0）的转动量子数J″进行了归属,得到了量子数最大到J″＝50．5的转动能级的相对布居,这表面光解碎片NO具有较高的转动激发。提出了C6H5NO在266nm下可能的光解机理。     

CS2分子^1B2（^1∑u^＋）态预解离动力学研究

研究了CS2分子^1B2(^1∑u^+)预离解态线形势垒下的g振动能级光解动力学，包括预解离寿命、产物振转布居、平动-振动-转动能量分配和解离通道分支比．在实验过程中，一束可调谐激光激发超声射流冷却的CS2分子到^1B2(^1∑u^+)电子态，光解产物CS用另一束可调谐激光通过激光诱导荧光(LIF)方法检测．通过拟合光解碎片激发谱的谱峰轮廓，获得了源于不同跃迁初始态的^1B2(^1∑u^+)态g振动能级的预解离寿命．通过分析CS的LIF光谱，则获得了不同光解波长下CS碎片的v=0—8振动态布居、v=1、4—8振动态的转动布居、能量分配以及两个预解离通道CS(X^1∑^+)+S(^3PJ)和CS(X^1∑^+)+S(^1D2)的分支比．实验还考察了初始态弯曲振动量子数v2″、振动角动量量子数l对解离动力学的影响．发现v2″的影响不大，而l的影响却是明显的．较大的l(=K)对应于较短的寿命和较小的通道分支比S(^3PJ)／S(^1D2)，即大的l(=K)有利于预解离的发生，同时更有利于产生S(^1D2)．     

CCN与醇类分子的反应动力学

用266 nm的激光光解CCl3CN分子产生CCN自由基，并在室温(298 K)和腔体总压为1.33 kPa的条件下，利用激光诱导荧光技术研究了CCN( eX2|)自由基与一系列醇类分子CnH2n+1OH(n=1?6)的反应动力学，通过实时监测反应体系中CCN( eX2|)浓度随反应时间的变化，测量了这些反应的总包速率常数．这些数据均是首次报道．结果显示，CCN( eX2|)自由基与醇类分子的反应速率常数随着醇分子中C原子数的增加而增大，而且均大于CCN( eX2|)与相应C原子数的烷烃分子的反应速率常数．基于键解离能相关和线性自由能相关地讨论，CCN( eX2|)自由基与醇类分子的反应应是一个抽氢反应；受醇分子中OH基团的诱导效应的影响，醇分子C-H键上的H具有较大的活性，因而CCN( eX2|)自由基抽提C-H键上的H是主要的反应通道. 同时还利用碰撞络合物模型和成轨理论来讨论了长程吸引势对反应的指前因子的影响     

用脉冲辐解和激光光解技术研究C60和三氯乙烷的反应机理

用脉冲辐射和激光光解技术研究Ｃ６０－和ＣＨ３ＣＣｌ３的反应机理。发现Ｃ６０在６５０ｎｍ有循环吸收，认为在脉冲辐射实验中是通过空穴转移以及在激光光解实验中通过激发态转移两种不同的机制产生的。另外，在４３０ｎｍ处观察到Ｃ６０和ＣＨ３ＣＣｌ３的长寿命自由基加合物的产生，认为这个自由基加合物在脉冲辐解和激光光解过程中分别以自由基加成机制和通过形成激发态络合物现两种不同的机制产生的。     

CS2^1B2（^1∑u^＋）态预离解产物CS的振转布居研究

用一束波长为210．27nm的激光将CS2分子激发至预离解态^1B2(^1∑u^+)，用另一束激光通过激光诱导荧光(UF)方法检测碎片CS，在250．5～286．5nm获得了CS碎片A^1П←X^1∑^+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^1B2(^1∑u^+)态的两个解离通道，即CS(X^1∑^+，v″=0～9)+S(^3PJ)和CS(X^1∑^+，v″=0～1)+S(^1B2)，由此得到两个解离通道的分支比S(^3P1)：S(^1B2)为5．6±1．2。与前人193nm处的研究结果相比，210．27nm激发更有利于S(^3P1)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。     

利用发射光谱研究脉冲电晕放电中的自由基

利用发射光谱技术在大气压下测量了以氮气为载气的不饱和水蒸气体系针-板式正脉冲电晕放电产生的OH(A^2∑→X^2Ⅱ0—O)自由基和O(3p^5P→3s^5S^02777．4nm),Ha(3P→2S 656．3nm)活性原子的发射光谱,并由N2(C^3Ⅱu→B^3Ⅱg)的△v=-3和△v=-4振动带序发射光谱强度计算得出N2(C,v)的相对振动布居及其振动温度,进而采用高斯分布拟合准确地求出了N2(C^3Ⅱu→B^3Ⅱg)的△v= 1振动带序发射光谱强度,从而可以由N2(C^3Ⅱu→B^3Ⅱg)的△v= 1振动带序与OH(A^2∑→X^2Ⅱ0—0)的重叠发射光谱中准确求出OH(A^2∑→X^2Ⅱ0—0)自由基的发射光谱强度。由发射光谱强度得到了激发态OH(A^3∑)自由基和O(3p^5P),Ha(3P)活性原子的布居。还研究了激发态OH(A^2∑)自由基和O(3p^5P),Ha(3P)活性原子的布居随放电电压和放电频率的变化以及氧气对激发态OH(A^2∑)自由基和O(3p^5P),Ha(3P)活性原子布居的影响。     

激波管壁AlO自由基B~2∑~+-X~2∑~+和C~2∏_r-X~2∑~+带系辐射光谱的研究

爆轰驱动过程中产生的高温高压气流对铝质膜片、激波管壁产生烧蚀和冲刷作用,以致激波管壁、端盖上附有氧化铝等杂质,而高温下AlO自由基在气体分子的高速碰撞下被激发并产生强烈的辐射,从而干扰了高温气体辐射光谱的分析.用爆轰驱动加热技术将空气加热到4 000～7 000 K,利用多通道光学分析仪对AlO自由基辐射光谱进行分析,实验发现在460～530 nm波长范围内有多支辐射非常强烈的AlO自由基B~2∑~+-X~2∑~+(T_(00)=20 689 cm~(-1))带系辐射谱带,且每支谱带都由多个带头组成,带头间隔约为2 mn,带头处于高频位置并向低频方向伸延.通过实验与理论计算相结合,重点分析了AlO自由基B~2∑~+-X~2∑~+带系辐射光谱的结构特征.AlO自由基C~2∏_r-X~2∑~+(T_(00)=33 047 cm~(-1))带系辐射光谱处于270～335 nm波长范围内,其辐射强度相对于B~2∑~+-X~2∑~+带系较弱,并且与OH基A~2∑~+-X~2∏(T_(00)=32 682 cm~(-1))带系辐射光谱互相干扰而难以分辨,对该波段高温空气的辐射光谱分析产生不利的影响.     

凝聚相有机分子的激发能传递研究(Ⅱ)——激光染料二甲基-POPOP和DCM分子间的激发能传递

利用荧光发射及其衰变动力学测量,研究了激光染料分子二甲基-POPOP和DCM在溶液中的分子间能量传递。所得结果证实:激发态二甲基-POPOP分子荧光被猝灭的程度,随所加入DCM浓度的增大而增大。尽管DCM的荧光寿命随二甲基-POPOP的猝灭而增加。然而,DCM的加入并不改变二甲基-POPOP的荧光寿命。在固定DCM浓度,而增加二甲基-POPOP浓度时,相似的结果同样被观测到。这些结果表明:激发态二甲基-POPOP分子通过辐射传能机理向基态DCM传递激发能,其结果将入射光的波长从紫外直接转换到波长大于600nm的光谱区。在本文中也简要讨论了进一步改善这一传能过程效率的措施。     

CS2+( 2Πg )的(1+1)光解离动力学研究

在气束条件下,利用483．2nm的激光（3＋1）共振增强多光子电离（REMPI）CS2分子以产生CS2＋离子源,用另一束可调谐激光在424－482nm内,通过对CS2^+(x^2∏g)(1+1)双光子共振解离产生的碎片离子发谱的探测,来获取CS2^+的光解离动力学信息,光解离碎片S^+的激光发谱（PHOFEX）可归属为CS2^+（A^2∏u,3/2(v′=0-4,v′＝v1_(1/2)v2-)←X^2′∏g,3/2(0,0,0))和（A^2∏u,1/2(v=0-4)←X^2∏g,1/2(0,0,0))跃迁,对CS2^+光解离动力学的研究表明,其产生S^+的通道为：（i)CS2吸收一个光子从基态X^2∏g共振激发至A^-2∏u态,（ii)已布居的A^-2∏u态的振动能级和X^2-∏g态的高振动能级产生耦合,（iii)吸收第二个光子从上述耦合的振动能级进一步激发至B^2∑u^+态,再通过B^-2∑u^+态与^4∑^-态间的自旋－轨道相互作用,经由4∑^-排斥态解离产生S^+_CS。     

自由基CH（X^2П，α^4∑^-）的光谱数据从头算研究

用分子轨道从头算方法，对CH自由基的基态（X^2П）和低激发态（α^4∑^-）的光谱数据进行了计算。计算结果表明，在基态CH（X^2П）时。在QCISD（T）／6-311G＋＋（3df．3pd）水平上．计算所得的键长R=0.1120981nm，偶极矩μ=1．5891 Debye，υ=2845．43cm^-1均与实验值相吻合，在B3PW91／6-311G＋＋（3df，3pd）理论水平上，计算的基态能量为-38．496143Hartree。误差仅为0．22％；对低激发态CH（α^4∑^-），使用含时的密度泛函方法（TDDPT）和大基组6—311＋＋G（3df，3pd）计算所得的R=0．1094nm，垂直跃迁能量为0．926eV，均与实验结果有较好的吻合。     

LiH分子X^1∑^＋、A^1∑^＋和B^1П态的势能函数

利用SAC／SAC—CI方法，使用D95（d）、6-311G＊＊及CC—PVTZ等基组，对LiH分子的基态（X^1∑^＋）、第一激发态（A^1∑^＋）及第二简并激发态（B^1П）的平衡结构和谐振频率进行了优化计算．通过对三个基组的计算结果的比较，得出了D95（d）基组为三个基组中的最优基组的结论；使用D95（d）基组，利用SAC的GSUM（Group Sum of Operators）方法对基态（X^1∑^＋）、SAC—CI的GSUM方法对激发态（A^1∑^＋和B ^1П）进行单点能扫描计算，用正规方程组拟合Murrell—Sorbie函数，得到了相应电子态的完整势能函数；从得到的势能函数计算了与基态（X ^1∑^＋）相对应的光谱常数，结果与实验数据较为一致．     

凝聚相有机分子的激发能传递研究(Ⅱ)——激光染料二甲基-POPOP和DCM分子间的激发能传递

利用荧光发射及其衰变动力学测量,研究了激光染料分子二甲基-POPOP和DCM在溶液中的分子间能量传递。所得结果证实:激发态二甲基—POPOP分子荧光被猝灭的程度,随所加入DCM浓度的增大而增大。尽管DCM的荧光寿命随二甲基—POPOP的猝灭而增加。然而,DCM的加入并不改变二甲基—POPOP的荧光寿命。在固定DCM浓度,而增加二甲基—POPOP浓度时,相似的结果同样被观测到。这些结果表明:激发态二甲基—POPOP分子通过辐射传能机理向基态DCM传递激发能,其结果将入射光的波长从紫外直接转换到波长大于600nm的光谱区。在本文中也简要讨论了进一步改善这一传能过程效率的措施。     

SAC／SAC—CI方法研究LiH基态（X^1∑^＋）以及A^1∑^＋、B^1П激发态结构与性质

利用SAC（Symmetry-Adapted Cluster）／SAC-CI（Configuration Interaction）理论中的SAC-CI-NV（Non-variational）and SAC-CI-V（Variational）方法，以及6-311＋＋g^＊＊基组对LiH分子的基态（X^1∑^＋）和A^1∑^＋、B^1П激发态的平衡结构以及性质进行了研究计算．两种方法对LiH分子的三个态进行处理。并将优化结果与现有实验值进行了比较，结果显示，理论计算值都与实验值符合较好．同时利用SAC/SAC-CI方法中的AllProperties关键字对我们所关心的LiH分子的基态（X^1∑^＋）和A^1∑^＋、B^1П激发态进行了计算，并给出各个态在其平衡点位置处的偶极矩、振子强度和抗磁化率等一些性质参数，对以后的实验作理论参考．