异丙醇的O-H伸缩振动泛频光谱和分子构像

使用高灵敏的光腔衰荡光谱(CavityRingDownSpectroscopy)技术测出了异丙醇的O-H伸缩v=4、5振动泛频光谱,每个振动能级都有三个吸收峰,被归属为分子构像的O-H伸缩泛频吸收.给出了光腔衰荡光谱的振动泛频吸收的谱带强度公式,并求得分子不同构像在不同振动能级的O-H伸缩泛频吸收的谱带强度;同时利用局域模理论,求得分子各O-H伸缩局域模振子的机械频率(X1)、非谐性(X2)以及解离能(D).用密度泛函(DFT)B3LYP/6-31+G*理论方法优化了分子的各种可能构像,验证了分子存在反式(trans)和偏转(gauche)两种稳定构像,计算的分子的O-H伸缩频率及构像稳定性同实验结果是一致的.     

水在光诱导制备TiO2(110)表面BBO氧空位过程中的抑制作用 (cited: 1)

利用程序升温脱附谱研究了用266 nm激光在表面制备不同氧空位浓度的方法．实验表明利用266 nm激光能够很容易产生表面氧空位．同样90 s光照,在光子数密度大于6.7×10¹⁶ photons/cm²s的时候,表面氧空位浓度和和光子数密度成线性关系．在光照过程中,没有观测到氧气和钛原子的脱附,表明利用266 nm激光在TiO₂(110)-(1×1)制备氧空位是一种有效而且温和的方式．而在表面提前吸附水利用激光产生氧空位的速率比干净的表面慢了两个数量级．进一步研究表面,预先吸附了水后,在光照过程中水更容易脱附,导致桥氧原子的脱附被抑制,降低了氧空位产生的速率     

2-羟基吡啶S1态超快动力学

本文利用飞秒时间分辨的光电子成像技术研究了2-羟基吡啶分子在276.9∽250.0 nm波长范围的紫外光激发条件下S₁态的衰变动力学. 根据衰变动力学的泵浦波长相关性,提出了一种衰变机制. 在276.9 nm泵浦波长下,S₁态主要通过系间穿越到更低的三重态衰变. 在264.0 nm泵浦波长下,系间穿越到三重态和内转换到基态的通道同时存在. 在250.0 nm泵浦波长下,内转换到基态过程占据主导.     

阿尔法蒎烯臭氧分解反应的极紫外自由电子激光光电离质谱研究

阿尔法蒎烯是大气中含量最高的自然源萜类挥发性有机物,其臭氧化分解反应会产生大量的反应中间体和产物,精确表征这些物种被认为是大气化学最前沿、最具挑战性的课题之一. 本文利用极紫外自由电子激光光电离质谱方法,研究了阿尔法蒎烯的臭氧分解反应机理. 该反应是在2立方米的烟雾箱中进行,利用气动透镜把产生的气溶胶传输到质谱探测腔室,利用极紫外自由电子激光对气溶胶进行单光子软电离,测得了常规实验方法难以得到的飞行时间质谱,发现了一系列新物种. 与量子化学理论计算相结合,揭示了这些新物种的反应机理. 这些研究结果从分子水平上揭示了蒎烯的臭氧分解反应机制,有助于理解大气雾霾微观机理.     

甲醇在TiO2(110)表面光催化氧化的波长相关性

用程序升温脱附谱的方法研究了甲醇在TiO₂(110)表面光催化氧化的波长相关性．对于不同波长的激发光,甲醇光催化解离的产物相似,都是在光照的过程中通过O-H键和C-H键的断裂形成甲醛,解离出的氢原子转移到相邻的两配位的桥氧原子(O_b)上形成O_bH．但是反应速率与激发光波长强烈相关．在360 nm光照下,甲醇的反应速率是400 nm光照时的4.8倍．这与以前使用时间分辨的飞秒激光吸收光谱测量的结果是一致的,他们认为近带隙激发和过带隙激发产生的电荷相比,前者的复合速率要远快于后者．     

直接观测乙醇分子在TiO2(110)面的光催化过程

利用扫描隧道显微镜研究了在低温(80 K)下乙醇分子在TiO₂(110)面的光解离过程．在这种温度下,大部分乙醇分子都以分子吸附的形式吸附在表面五配位钛位．在紫外光照射之后,乙醇发生了光解离,两种不同的产物特征被探测到．使用针尖操控技术对其中一种产物特征进行了详细的分析,成功了解了它的构成,中间一个五配位钛位吸附的乙醛分子加上位于左右两个不同氧列的羟基构成了这种产物．接着实施了多次光照实验来进一步研究乙醇两种光解离产物特征之间的联系．     

交叉分子束实验研究F+D2(v=1, j=0)反应

本文使用交叉分子束方法研究了氟原子和振动激发态氘分子D₂(v=1, j=0)的反应. 使用受激拉曼抽运的方法制备了振动激发的D₂分子. 实验中未观测到来自于旋轨耦合激发态氟原子F^*(²P_1/2)与振动激发态D₂分子的贡献. 观测到来自于旋轨耦合基态氟原子F(²P_3/2)和振动激发态D₂的反应信号,相应的产物DF分子布居于v''=2,3,4,5振动态上. 与振动基态反应F+D₂(v=1,j=0)相比,振动激发态反应F+D₂(v=1,j=0)生成的DF产物转动分布更“热”. 获得了振动激发反应的四个碰撞能在0.32至2.62 kcal/mol范围内的微分反应截面. 在最低的碰撞能0.32 kcal/mol下,所有振动态的DF产物都以后向散射为主. 随着碰撞能的增加,DF产物的角分布逐渐从后向转移到侧向. 测量了DF(v''=5)产物的前向微分散射截面随碰撞能变化的曲线. 前向散射的DF(v''=5)信号出现于1.0 kcal/mol. 在2.62 kcal/mol碰撞能下DF(v''=5)主要为前向散射.     

CH3OH/TiO2(110)界面的光电子能谱研究

Methanol/TiO₂(110) is a model system in the surface science study of photocatalysis where methanol is taken as a hole capture. However, the highest occupied molecular orbital of adsorbed methanol lies below the valence band maximum of TiO₂, preventing the hole transfer. To study the level alignment of this system, electronic structure of methanol covered TiO₂(110) surface has been measured by ultraviolet photoelectron spectroscopy and the molecular orbitals of adsorbed methanol have been clearly identified. The results indicate the weak interaction between methanol and TiO₂ substrate. The static electronic structure also suggests the mismatch of the energy levels. These static experiments have been performed without band gap excitation which is the prerequisite of a photocatalytic process. Future study of the transient electronic structure using time-resolved UPS has also been discussed.     

F+H2→HF+H反应的全量子态分辨的散射动力学研究

A crossed molecular beams, state-to-state scattering study was carried out on the F+H2→HF+H reaction at the collision energy of 5.02 kJ/mol, using the highly sensitive H atom Rydberg tagging time-of-flight method. All the peaks in the TOF spectra can be clearly assigned to the ro-vibrational structures of the HF product. The forward scattering of the HF product at v′=3 has been observed. The small forward scattering of the HF product at v′=2 has also been detected. Detailed theoretical analysis is required in order to fully understand the dynamical origin of these forward scattering products at this high collision energy.     

异丙醇的O-H伸缩振动泛频光谱和分子构像

使用高灵敏的光腔衰范光谱（Ｃａｕｉｔｙ Ｒｉｎｇ Ｄｏｗｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）技术测出了异丙醇的Ｏ－Ｈ伸缩ｖ＝４、５振动泛频光谱,每个技动能级都有三个吸收峰,被归属为分子构像的Ｏ－Ｈ伸缩泛叔汲收,给出了光腔衰范光谱的振动泛频吸收的振动谱强度公式,并求得分子不同构在不同振动能级的Ｏ－Ｈ伸缩局域模振子的机械频率（Ｘ１）、非谐性（Ｘ２）以及解离能（Ｄ）,用浓度泛函（ＤＦＴ）Ｂ３ＬＹＰ／６－３１＋