Mn/Se,MnO2/Se和Mn/SeO2体系形成的团簇离子的质谱研究

用飞行时间质谱法研究了激光直接溅射Mn/Se混合样品产生的二元团簇、团簇的光解行为及溅射MnO₂/Se和Mn/SeO₂样品产生的团簇正负离子。在Mn-Se二元团簇中,(Muse)_n⁺是正离子的主要组分,[(Muse)nSe]^-是负离子的主要组分。当n<5时,(Muse)_n⁺的紫外光解有多种通道;n≥5时光解以剥落MuSe方式进行。激光直接溅射MnO₂/Se,Mn/SeO₂两种体系产生的正负离子极为相似,符合团簇的气相聚合生长机理。正离子中(Mno)_n⁺是主要组分,负离子中Se_n^-,(Se_nO)^-和(SéO₃)^-是主要组分。     

Ag/Se二元团簇的形成以及Ag与Se团簇反应的研究

用飞行时间质谱仪研究了激光直接溅射Ag/Se混合样品产生的二元团簇以及团簇正离子的光解行为;并用串级溅射反应装置研究了Ag和Se正负离子产物.在直接溅射产生的Ag/Se二元团簇中,正离子主要系列是:[(Ag₂Se)_nAg⁺],[(Ag₂Se)_nAg₃⁺];负离子主要系列是:[(Ag₂Se)_nAgSe^-],[(Ag₂Se)_nAgSe₂^-],[(Ag₂Se)_nSe^-].团簇正离子的光解结果表明,同样条件下Ag/Se二元团簇正离子光解比率比Ag/S大.在Ag和Se样品串级溅射实验中,主要得到AgSe_n⁺(n=4～9)和AgSe_nSe^-(n=4～7)系列的产物,在AgSe_n⁺系列中,n=4,6时丰度较大.这表明串级溅射反应和直接溅射二元混合样品两种过程中成簇机理是不同的.     

锰/磷、钛/磷二元团簇的激光溅射产生与光解

利用激光溅射法直接产生了锰/磷、钛/磷二元团簇正、负离子MxPy±(M=Mn、Ti),并用串级飞行时间质谱仪研究了团簇离子的组成与激光光解规律.实验表明钛与磷间成簇的能力强于锰与磷间成簇的能力,且MPy+(M=Ti、Mn)团簇离子系列表现出峰强度随所含磷原子数目的奇偶性变化,这可能与P4结构的特殊稳定性有关.激光光解实验表明,失去中性P2、P4的通道为主要光解通道.随着团簇离子的生长,锰/磷团簇正离子逐渐由富磷簇向富金属簇过渡,钛/磷则趋向于形成钛原子数目与磷原子数目接近相等的团簇正离子,而二者与磷形成的团簇负离子MxPy-(M=Mn、Ti)逐渐趋向于x≈y,随样品中磷含量增加,锰/磷易形成富磷簇,钛/磷的组成趋向不改变.     

铜/硒二元团簇离子的形成和紫外光解

用串级飞行时间质谱仪结合激光直接溅射的方法产生了铜/硒二元团簇正负离子,正离子主要系列为(Cu₂Se)_nCu⁺和(Cu₂Se)_n⁺,负离子主要系列为(Cu₂Se)_nCuSe^-和(Cu₂Se)_nSe^-;研究了团簇正离子的紫外光解.结果表明,光解产物主要是一级谱中丰度较大的一些离子.用密度泛函方法(DFT)对Cu₃Se^-,Cu₃Se₂⁺的稳定构型及光解通道进行了理论计算,解释了实验中观察到的现象.     

Al+与乙硫醇团簇的气相化学反应的实验和理论研究

利用激光溅射-分子束的方法研究了Al⁺和乙硫醇的气相化学反应,结果观察到了Al⁺与1～6个乙硫醇分子形成的团簇离子. 对团簇离子进行了密度泛函理论计算,找到了两种类型的异构体Al⁺(C₂H₅SH)_n和HAl⁺SC₂H₅(C₂H₅SH)_n-1,计算得到了相应的稳定结构和能量.分析质谱信号强度,结合理论计算结果,可推测出实验得到的n=1的产物离子是Al⁺(C₂H₅SH). n=2和3时产物离子开始转变为HAl⁺SC₂H₅(C₂H₅SH)_n-1, n=4时,HAl⁺SC₂H₅(C₂H₅SH)₃和Al⁺(C₂H₅SH)₄两种产物离子都存在,n≥5以后,团簇离子Al⁺(C₂H₅SH)_n开始成为主要的产物离子.     

激光烧蚀Al+与乙醇团簇的反应研究

利用激光烧蚀-分子束法对Al等离子体与乙醇团簇的反应进行了研究.飞行时间质谱测得的主要反应产物有Al⁺(C₂H₅OH)_n (n=3～10)与H⁺(C₂H₅OH)_n (n=1～14)团簇正离子和(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^- (n=0～8)团簇负离子.实验发现,烧蚀产生的Al等离子体与脉冲分子束的不同位置反应,对团簇离子的类别、大小及强度分布均产生很大影响.Al等离子体与脉冲分子束的前段反应,主要产生金属-复合物团簇离子Al⁺(C₂H₅OH)_n,且信号较强;Al等离子体与脉冲分子束的中段及后段反应,主要产生质子化团簇离子H⁺(C₂H₅OH)_n和团簇负离子(C₂H₅OH)_n(H₂O)OH^-,同时还出现强度较小的其他水合团簇离子,如H⁺(H₂O)m(C₂H₅OH)_n (m=1～2)等.     

六核簇离子Te64+和P64-的电子结构与化学键

本文用EHMO法计算六核簇离子Te₆⁴⁺和P₆^4-的电子结构。分析与它们相同构型的棱柱烷C₆H₆和苯在成键性质上的差异。结果表明,这两簇离子的多余价电子填充到能级略高于自由原子p轨道的弱反键分子轨道。     

硅、锗、锡、铅/磷二元原子团簇的形成、光解和结构

利用激光溅射产生了第IV主族 (硅、锗、锡、铅 ) /磷二元团簇正负离子 ,用飞行时间质谱研究了团簇离子的组成规律和激光光解产物 .研究表明二元团簇稳定性受团簇电子结构和几何结构的影响 ,但随着第IV主族元素自上而下 ,几何结构对团簇稳定性的作用越来越大 .在二元团簇离子中存在两类幻数团簇 :一类可以用Wade规则解释 ,其中磷原子或者充当给电子配体结合在第IV主族原子构成的团簇骨架外 ,或者直接参与团簇骨架的构成 ;另一类则与稳定的第IV主族中性团簇 (或磷中性团簇 )是等电子体 .利用从头计算和Wade规则对幻数团簇的结构和价键进行了分析 .     

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     

拉曼光谱法研究Na+, Mg2+//SO42-, Cl-, H2O四元体系中SO42-离子缔合结构特征及其变化规律

复杂水盐体系存在稳态和介稳固液相平衡以及复杂的成盐规律。为了解固液平衡状态下液相的结构特征,本文采用拉曼光谱技术并结合高斯-洛伦兹去卷积分峰拟合程序对Na⁺, Mg²⁺//SO₄^2-, Cl^-, H₂O四元体系及其二元和三元子体系中ν₁-SO₄^2-的离子缔合结构特征进行了分析。研究结果表明:SO₄^2-在Na₂SO₄-H₂O体系存在自由态SO₄^2-和SO₄^2-离子簇两种结构,在MgSO₄-H₂O, MgSO₄-MgCl₂-H₂O及Na⁺, Mg²⁺//SO₄^2-, Cl^-, H₂O等含镁体系中,还有Mg²⁺-H₂O-SO₄^2-和Mg²⁺-OSO₃^2-两种缔合结构。在二元和三元体系中ν₁-SO₄^2-的离子缔合结构以自由态SO₄^2-为主,随着SO₄^2-离子总浓度的变化,上述四种结构所占比例会发生规律性变化。Na⁺, Mg²⁺//SO₄^2-, Cl^-, H₂O四元体系在NaCl减少及等温蒸发过程中,自由态SO₄^2-结构比例逐步降低, Mg²⁺和SO₄^2-相结合形成Mg²⁺-H₂O-SO₄^2-或Mg²⁺-OSO₃^2-结构的机会增多,在复盐区还会形成SO₄^2-离子簇结构。由此判断溶液结构的适应性变化是导致介稳现象的重要原因。进一步的相关分析表明:SO₄^2-的浓度和耶涅克指数J与ν₁-SO₄^2-峰的峰强度和峰面积存在正相关关系, Mg²⁺浓度是影响ν₁-SO₄^2-峰中四种缔合结构的比例发生变化的主要因素。     

Formation, photodissociation and structure of chromium/phosphorus binary cluster ions

Chromium/phosphorus binary cluster ions, [Cr(n)P(m)](+/-), produced by laser (532nm) ablation on a tablet of well-mixed chromium and red phosphorus powder, were studied with a home-built tandem time-of-flight (TOF) mass spectrometer. The clusters thus formed are mostly rich in phosphorus. There is an odd-even oscillation in the intensity of the [CrP(m)](+) series, i.e. the mass peaks of even m are higher than those of odd m. The peaks of [CrP(4)](+) and [CrP(8)](+) are especially prominent, which may be ascribed to the specific stability of P(4) sub-structures. There are also some intense peaks in the spectrum assigned to [Cr(3)P(8)](+), [Cr(4)P(9)](+), [Cr(5)P(11)](+), [Cr(6)P(12)](+), [Cr(8)P(14)](+) clusters, etc., which have stable compositions. The stability of these species is consistent with a simple qualitative electronic structure model, in which the valence electrons of P are filled into the d orbitals of Cr. The photodissociation of some cluster ions was also studied. DFT calculations were performed on three small cluster ions to provide some insight into their structures. Copyright 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

Formation and Photodissociation of Transition Metal-Sulfur Binary Cluster Ions

Transition metal-sulfur binary cluster ions were produced by direct laser ablation and analyzed with the first stage time-of-flight mass spectrometer (TOF-MS). It was found that the distribution of the strong peaks of the stable cluster ions in the TOF-MS were not appreciably affected by the composition of the sample. The composition of the most stable metal-sulfur cluster ions, M_nS_m are different for various transition metals: Cu, n = 2m + I and n = 2m; Zn, m = n; Mn, m = n; Fe, m = n, m = n ?1 and m = n ? 2; Co, m = n ? 1, m = n ? 2, m = n ? 3, m = n ? 4 and m = n ? 5; Cr, m = n and m = n + 1; Ta, m = n + 1 and m = n + 2. Cluster ions can be selected by a mass gate, and photolyzed by an excimer laser. The photodissociation product ions were analyzed with the second stage TOF-MS. These product ions were mainly the more stable cluster ions as those given in the first stage TOF-MS.     

脉冲激光沉积CrP薄膜及其电化学性能

采用脉冲激光溅射Cr和P粉的混合靶成功制备了CrP薄膜,选区电子衍射(SAED)和光电子能谱(XPS)分析显示经过真空原位400℃退火以后,薄膜主要由多晶态的CrP组成。非原位HRTEM和SEM测试结果表明CrP薄膜在充放电前后的形貌有较大的改变。SAED、充放电和循环伏安测试证实了CrP和锂的电化学反应机理如下：CrP在Li⁺的驱动下,生成了Cr和Li₃P。在其后的充放电过程中,发生了Li在LiP中可逆的嵌入和脱出反应。由于CrP首次容量高达1 168 mAh·g^-1以及在0.7 V左右具有平稳的放电平台,显示了它可能成为一种新型的锂离子电池的负极材料。     

SinP+m(n+m=5)结构和稳定性的理论研究

在实验的基础上 ,利用量子化学方法对 Sin P+ m( n+m=5 )的各种可能构型进行几何构型优化 ,预测各团簇的稳定结构 ,从中得出各个团簇稳定构型之间的基本关系 ,当 n>m时 ,团簇的稳定构型与 Si+ n 相似 ,而当 n相似文献   

样品价态对激光气化产生Cu/Cl团簇的组成和稳定性的影响

研究团控的形成条件、形成机理是目前团簇科学中的一个热点领域［‘］．产生气相团簇的方法主要有Knudsen高温炉扩散法、粒子溅射法、激光气化／分子束法、直接激光气化法·因为不需要另加缓冲气体，直接激光气化法【刀具有对体系真空要求较低，装置简单，容易和飞行时间质谱结