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.     

激光光解NO_2产物——氧原子O(~3P_(J''''''''))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NO_2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(2 p~3P_J~″=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f_1=I(~3P_1)/I(~3P_2)与fo=I(~3P_0)/I(~3P_2)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~3P_2:~3P_1:~3P_0=1:0.6:0.2).这是由于样品(NO_2)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(~3P_J~″)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(~3P_J~″=2,1,0)是统计分布的.     

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.     

242-260nm波长区CS2分子的多光子解离电离

在242－260nm波氏范围通过CS2分子的共振增强多光子电离（REMPI）获得了母体离子CS和碎片离子的分质量激发谱．在λ＜246.4nm区间，CS激发谱上呈现出来源于CS2双光子电离的弥散谱带,碎片离子激发谱的归属强烈提示多光子过程中有中性基电子态的CS和S（经由CS2的光解离）产生：（1）CS 的谱带主要来源于中性CS碎片经由单光子跃迁产生的（1＋1）共振增强电离，（2）除了部分S 的谱峰来自CS 的光解外，多数S 的锐谱峰来自中性S原子经由3p3（2D0）4p，3p3（4S0）np（n＝6，7，8）←3p43pJ（J＝2，1,0）双光子跃迁产生的（2＋1）共振增强电离．     

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.     

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。     

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.     

丙酮在XeCl准分子激光辐射下的多光子电离和碎裂研究

我们用扩散分子束多光子电离光谱技术研究了丙酮在XeCl准分子激光辐射下的多光子电离和碎裂行为。实验表明丙酮没有产生母体离子峰(m/e=58), 只给出m/e=43和15两个峰, 分别对应于丙酮光解所产生的两个碎片CH_3 CO和CH_3。其离子信号(1)分别与激光强度(Ⅰ)的3和3.6次方成正比。分析表明离子是由中性碎片电离产生的。     

亚硝基苯光解过程中的能量配置

利用单光子激光诱导荧光(LIF)技术,测量了亚硝基苯(C6H5NO)初生态光解碎片NO(X 2Π v″=1,2,3)的转动光谱.通过对初生态光解碎片NO(X 2Π )内能态布居的分析,得到了NO(X 2Π )的转动温度和相对振动布居比,研究了亚硝基苯在266 nm激光光解过程中的能量配置情况.与小分子相比,大的亚硝基苯分子,其光解过程中能量分布很宽,涉及到所有自由度.     

二溴代烷烃的紫外光解动力学研究

利用飞行时间质谱装置研究了234和267nm激光作用下二溴甲烷、二溴乙烷、二溴丙烷和二溴丁烷分子的光解离过程．研究表明二溴代烷烃分子在紫外激光的作用下主要是断裂C—Br键解离出一个Br原子,并且存在两种可能的布居：基态Br(^2P3/2^0)和激发态Br^*(^2P1／2^0)．通过共振增强多光子电离技术探测两种光解产物布居的分支比．对比得到了分子构型对称性不同的二溴代烷烃的分支比,提出了两种假设的光解离模型．     

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.     

对氨基苯磺酸铜配位聚合物的合成与晶体结构

合成了二维层状配位聚合物{[Cu（p—abs）2（H2O）2]·2H2O}n（p-abs^-=对氨基苯磺酸根离子）,该配合物晶体属单斜晶系,P21／n空间群,晶胞参数：0=0．7432（3）nm,b=1．7357（5）nm,c=0．7618（2）nm,β=116．592（19）°,V=0．8788（50）nm^3,Mr=479．96,De=1．814g／cm^3,Z=2,μ=1．538mm^-1．铜离子周围有4个氧原子和2个氮原子与之配位,其中2个氧原子由配位水分子提供,其余4个配位原子由对氨基苯磺酸提供,这六个原子在铜离子周围形成一个畸变的八面体配位环境．对氨基苯磺酸在配合物中起双齿桥联作用,将相邻两个铜离子连接起来,成为无限二维层状结构．     

F原子与I2的化学发光反应

在流动余辉实验装置上，首次在F／I2体系中观察到比较强的IF（B-X）的发射光谱，计算了IF（B）的振动布居，发现在低振动能级（ν′＜5）布居满足玻尔兹曼分布，而在高振动能级布居则明显增多，和以前在F原子与碘合物反应时观察到的IF（B）的振动布居非常相似，结合实验中观察到IF（B-X）跃迁强度与F原子的浓度的二次方成正比，认为该体系中IF（B）是由激发态的I（2P1/2。）与基态的F（2P3/2）通过三体碰撞复合产生.     

CS2 +( 2 Πg )的(1+1)光解离动力学研究

在气束条件下,利用483.2 nm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424～482 nm内,通过对CS2+( 2 Πg)(1+1)双光子共振解离产生的碎片离子激发谱的探测,来获取CS2+ 的光解离动力学信息.光解离碎片S+的激发谱 (PHOFEX)可归属为CS2+ ( 2 Πu,3/2 (v′=0～4, v′=v1′+ (1/2)v2′) ← 2 Πg,3/2 (0,0,0))和 ( 2 Πu,1/2(v′=0～4)← 2 Πg,1/2(0,0,0))的跃迁.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 2 Πg共振激发至 2 Πu态,(ii)已布居的 2 Πu态的振动能级和 2 Πg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 2 Σu +态,再通过 2 Σu +态与4Σ- 态间的自旋-轨道相互作用,经由4Σ- 排斥态解离产生S++CS.     

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.     

氯碘甲烷在A带的光解动力学

利用离子速度影像方法结合共振增强多光子电离(REMPI)技术研究了氯碘甲烷在A带的光解机理. 从266和277 nm的I*(5p 2P1/2)和I(5p 2P3/2)离子速度影像获得了碎片的平动能分布和角度分布. I和I*的平动能分布呈单高斯型, 可用软自由基近似来解释. I和I*是在排斥的势能面上直接解离产生的. 实验得到的各向异性参数β证实分子受激发后主要产生3Q0态, 并且3Q0和1Q1态之间存在非绝热转移. 波长越短, 这种非绝热转移越强. 在235 nm附近, Cl和Cl*各向同性的离子影像说明氯原子来自于CH2ICl的二次解离过程, 即CH2ICl先解离产生CH2Cl自由基, 自由基再解离产生氯原子.     

563～660 nm波段SO2+的PHOFEX连续谱

在超声分子束条件下,利用380.85 nm的电离激光使SO2分子经由[3+1]共振增强多光子电离(REMPI)产生纯净的SO2+(X 2A1)分子离子,用另一束解离激光在可见光波长区(563～660 nm)扫描获得了光解碎片SO+的激发(PHOFEX)谱.从563～660 nm波长区SO+的无结构连续谱以及SO2+解离的效率随波长增加而减少的实验事实,提供了SO2+(E,D,C)电子态附近存在α2A2对称性排斥态的证据,分析了产生SO+的[1+1]光解机理:(1)SO2+(X2A1)首先经由单光子激发到达B2B2中间态的密集能级区;(2)吸收另一个光子到达SO2+(E,D,C)电子态附近的α2A2排斥态,经由α2A2排斥态产生了到SO+(X2∏)+O(3Pg)的直接解离.     

新一类抗肿瘤药物N-糖苷类化合物的光化学活性

N-糖苷类化合物以其无毒和高效抗肿瘤活性而成为当今研究的热点．本研究应用时间分辨激光光解技术,详细研究了N-（α-D-吡喃型葡萄糖苷）水杨酰肼（N-（α-D—glucopyranoside）salicyloyl hydrazine,NGSH）在激光脉冲的作用下所产生的各种瞬态物种的行为．结果表明,在266nm的激光作用下,NGSH可发生单光子电离,其量子产率为0．02,光致电离效率较高,在细胞的含氧体系中,水合电子很容易跟O2结合生成超氧阴离子自由基和单线态氧,这二者是杀灭肿瘤细胞最强的活性物质．NGSH光电离产生的阳离子自由基可以脱去质子生成中性自由基,其pKa4．02,NGSH^＋的衰减速率常数为2．55×10^9dm^3·mol^-1·S^-1．用SO4ˉ自由基氧化NGSH,得到NGSH^＋的生成速率常数为k=1．76×10^-9 dm3·mol^-1·S^-1,进一步验证了光电离结果．