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     

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.     

激光溅射Ni等离子体与气相CH3OH团簇的反应

The gas phase reaction of Ni plasma and methanol clusters is studied by the laser ablation-molecular beam（LAMB） method. Five species of clustered complex ions Ni+（CH3OH）n,NiO+（CH3OH）n,H+（CH3OH）n,H3O+（CH3OH）n,CH3O-（CH3OH）n（n≤25）are observed. Interestingly,the species and sizes of the product clusters vary observably when the plasma acts on the different parts of the pulsed methanol molecular beam. When the laser ablated Ni plasma acts on the head and tail of the beam,the metal methanol complex clusters Ni+（CH3OH）n and the oxidation clusters NiO+（CH3OH）n（n=1-15）together with protonated methanol clusters H +（CH3OH）n are domain. While the plasma acts on the middle of the beam,however,Ni+（CH3OH）1-2 and H+（CH3OH）n along with the mixed methanol-water clusters H3O+（CH3OH）n（n=15-25）turn to be the main resulting clusters. By comparing the intensities and the cluster sizes of NiO+（CH3OH）n with Ni+（CH3OH）n,the formation of NiO+（CH3OH）n is contributed to the intracluster demethanation reaction of Ni+（CH3OH）n and evaporation of several methanol molecules. As the H3O+（CH3OH）n is observed only when the plasma acts on the high density part of the beam,and their intensities are only 0. 5% of the protonated methanol molecule,it is concluded that the species are partially due to the recombination of H+（CH3OH）n and water,which come from the plasma-molecule reaction.     

铅、硫团簇的形成、反应与光解

用激光直接溅射和串级溅射两种方法产生铅／硫二元团簇,并用串级飞行时间质谱仪研究了二元团簇的组份及光解规律,用激光直接溅射铜＋硫混合样品时,组成为PbnSn-1 和PbnSn-的团簇丰度最大,是二元团簇的结构骨架和稳定组份,而用激光串级溅射铅样品和硫样品,通过铅团簇与硫团簇的反应,则可得到PbnSm (n=1-3,m=0-9)和PbnSm-(n=1-7,m=0-9)。这两种二元团簇的产生方法对应两种不同的团簇形成机理。     

激光溅射Cu等离子体与气相CH3CN团簇的反应

The gas phase reaction of Cu plasma and acetonitrile clusters is studied by the laser ablation-molecular beam（LAMB） method. Four series of clustered complex ions Cu+（CH3CN）n, CH2CN+（CH3CN）n,H+（CH3CN）n and CH3CHCN+（CH3CN）n are observed. Interestingly,the species and sizes of the product clusters vary observably when the plasma acts on the different parts of the pulsed acetonitrile molecular beam. When the laser ablated Cu plasma acts on the head of the beam,the metal acetonitrile complex clusters Cu+（CH3CN）n together with protonated acetonitrile clusters H+（CH3CN）n and deprotonated acetonitrile clusters CH2CN+ （CH3CN）n are domain,while the plasma acts on the middle of the beam. However,CH2CN+（CH3CN）n and H+（CH3CN）n along with the clusters CH3CHCN+（CH3CN）n turn out to be the main resulting clusters. By comparing the intensities and the cluster sizes of CH3CHCN+（CH3CN）n with H+（CH3CN）n and CH2CN+（CH3CN）n,the formation of CH3CHCN +（CH3CN）n is contributed to the intracluster ion-molecule reaction of acetonitrile clusters.     

激光溅射Cu等离子体与气相C2H5OH团簇的反应

用激光溅射-分子束技术研究了气相中Cu的等离子体与乙醇分子团簇的反应.观察到三种团簇正离子Cu＋(C2H5OH)n、CuO＋(C2H5OH)n、H＋(C2H5OH)n和三种团簇负离子(C2H5OH)nC2H5O－、(C2H5OH)n(H2O)OH－、(C2H5OH)n(H2O)2OH－(n≤12).详细考察了在不同的载气压力下激光烧蚀等离子体作用于脉冲分子束， 以及在一定的压力下等离子体作用于分子束不同位置时，对团簇产物种类和团簇尺寸大小的影响.分析了Cu＋(C2H5OH)n、CuO＋(C2H5OH)n、H＋(C2H5OH)n、(C2H5OH)nC2H5O－、(C2H5OH)n(H2O)OH－、(C2H5OH)n(H2O)2OH－等团簇的产生机理.     

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.     

铁-硒二元团簇离子的产生和紫外光解

用激光直接溅射的方法产生了铁-硒二元团簇,并用串级飞行时间质谱仪研究了二元团簇的组份和光解规律。一级谱中组成FenSen+、FenSen-1+和FenSen-、FenSen+1-是二元团簇的结构骨架和稳定组份。团簇正离子FenSen+的紫外光解结果表明,光解产物主要为一级谱中丰度较大的离子。用密度泛函方法（DFT）优化了Fe2Se2+的几何结构,并计算了其光解通道,能较好地解释光解的实验结果。     

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 .     

铬/磷二元团簇的形成和光解

用532nm的Nd:YAG激光直接溅射铬/磷粉末混合物样品产生铬/磷团簇,并用串级飞行时间质谱仪研究了二元团簇的组份分布及紫外激光光解规律.实验表明,铬/磷极易形成富磷的二元团簇离子,CrP_m⁺团簇离子系列表现出明显的奇偶振荡效应,且CrP₄⁺,Cr_nP₈⁺(n=1～4),Cr₄P₉⁺,Cr₅P₁₁⁺,Cr₆P₁₂⁺和Cr₈P₁₄⁺等为质谱中丰度较大的离子,不随样品组成的变化而变化,光解时主要以失去中性P₂和P₄的方式进行解离,尝试对其电子结构进行推测.并与铬/硫二元团簇的形成和光解结果作简单对比.     

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.     

磷与碳、硅、硼、铝形成的二元簇离子的激光产生

在自制的装置上，用高能密度的脉冲激光束在高真空中直接溅射红磷和碳、硅、硼或铝粉的混合物，通过激光等离子体反应，产生了十分丰富的XnPm±（X＝C，Si，B，Al）二元原子簇，记录了它们的飞行时间质谱．对这些簇离子组分的分析发现，它们的成键和结构因其组成元素的不同而有明显的差异，这些差异反映了它们独特的结构化学行为．     

Mn/O团簇负离子的组成规律及增长机理

Time-of-flight mass spectrometry was used to investigate negative Mn-O clusters produced by 532 nm laser vaporization of MnCO3 solid pellet. Five series MnxOy-, x = 1-33, y - x= 0,1,2,3,4 cluster ions were observed. For cluster ion MnxOy with x >5, the mean valences of Mn atom in cluster MnxOy ions is 2.4±0.1, and is almost unchangeable with the size of cluster from x=5-25. The relative intensity of the observed peaks with the same x but different y, can be well fitted by a binomial distribution, for x= 5-12 clusters. All the observed information indicate a gas-phase MnO, MnO2 molecule aggregation mechanism for the production of these oxygen-rich cluster ions.     

铜硫团簇离子的形成与光解

本文首次报导用激光溅射方法产生了铜硫团簇离子Cll。S：，并对其进行了紫外激光解离，得出了团簇离子的组成及光解规律．与以前关于过渡金属与非金属的二元团簇研究结果［‘－‘］有所不同，铜是具有满壳层d电子结构的过渡金属元素，这使得无论是所产生的团簇的组份，还是其光解规律，都表现出了明显的特点．本文在分析铜硫团簇离子的形成和光解规律的基础上，初步讨论了团簇的结构特征以及过渡金属满壳层d电子结构对团簇的形成与结构的影响．实验是在本实验室自制的串级飞行时间质谱仪上进行的，有关仪器的详情参见文献问．所用样品为：…