银硫团簇离子的形成与光解

银硫团簇离子的形成与光解于忠德，高振，张南，朱起鹤，孔繁敖（中国科学院化学研究所分子反应动力学国家重点实验室，北京１０００８０）本文首次报道用激光溅射方法产生了银硫团簇离子，并研究了部分团簇离子的紫外激光解离规律。由于银与铜都是具有满壳层ｄ电子结构的...     

银金硫三元团簇的形成与光过程的硫金敏化

采用激光烧蚀银金硫混合物样品产生团簇离子,用飞行时间质谱仪检测的方法研究了银金硫三元团簇离子的形成。研究表明,银硫二元团簇、金硫二元团簇和银金硫三元团簇同时生成,主要系列有(Ag~2~n~+~1S~n~-~1)^+、(Ag~2~n~-~1S~n)^-、(Ag~2~nAuS~n)^+和(Ag~2~nAuS~n~+~1)^-。将其与感光乳剂中的金硫敏化中心相关联,指出正离子团簇和负离子团簇分别在曝光过程中起着光电子陷阱和正空穴陷阱的作用。     

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：…     

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。     

银硫二元团簇[Ag·(Ag2S)n] +(n=1,2)的从头算研究

用ａｂｉｎｉｔｉｏ分子轨道限制和密度泛函方法对团簇「Ａｇ．（Ａｇ２Ｓ）ｎ」＾＋（ｎ＝１,２）的各种可能的几何构型分别进行了全优化,得到其稳定的几何构型和电子结构,并对这两种团簇可为硫敏化中主自由电子深陷阱的存在形式作出合理解释。     

银和硫团簇的反应

研究气相中原子或团簇的化学反应可以使我们从分子水平上研究化学反应的机理．激光溅射固体样品产生团簇,进而研究所形成团族的化学反应是研究团簇反应的一种方法．用高强度激光使固体样品气化,气化物彼此碰撞反应并在真空中膨胀冷却形成团簇和团簇离子,这一类反应是成...     

铜氧团簇负离子的产生

自Smalley等利用激光蒸发／超声分子束载带（ix／un）法产生c。。问起，这种方法逐渐成为形成高质量气相团簇的常用实验手段，其中分子束载带的主要作用是缓冲气体通过提供三体碰撞稳定动力学激发的团簇并促进高质量团簇的形成．但0’Keef6门和Cre。Sy同的实验发现无需利用缓冲     

气相[（SiO2）nX]^—团簇产生机理

利用ＸｅＣｌ准分子激光烧蚀多种硅氧多孔结构材料，在负离子通道测得丰富的「（ＳｉＯ２）ｎＸ」＾－负离子团簇，并讨论了多孔网结构和表面活性基团的分布对激光能量的吸收，传输及团簇产生的重要作用。     

铅硫二元团簇Pb5S+4的理论研究

用密度泛函方法对铅硫二元团簇Ｐb５Ｓ４＋的结构和性能进行了理论研究。结果表明,具 有Ｃ,对称性的笼状结构的异构体最稳定。根据计算所推测的该团簇的性质与实验结果下一致。     

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.     

锗分族元素二元团簇及其与Co形成的团簇离子

通过比较激光烧蚀E1/E2 (代表Ge/Sn， Ge/Pb和Sn/Pb) 和Co/E (E为Ge、Sn、Pb)混合样品形成的二元团簇负离子飞行时间质谱分布和谱峰的相对强度及形成的幻数团簇离子峰，发现E1/E2二元团簇离子中原子量大的锗分族元素在团簇离子中占主要组分，而原子量小的元素则少量掺杂，其组成和分布特点说明其结构和性质与纯E团簇离子相似，可能的结构为该类负离子团簇所有原子都在笼结构的骨架上；对于二元团簇离子GeSn9－、GePb9－和SnPb9－其结构可能是双帽反四棱柱构型，只是每个原子均为骨架的一部分.而对激光烧蚀过渡金属钴与锗分族元素的混合物的研究发现，反应形成了丰富的Co/E二元合金团簇负离子，分析发现该类簇离子为钴内包覆于E(锗分族元素)笼状结构.幻数离子CoGe10－、CoSn10－和CoPb10－可能具有双帽四角反棱柱结构，而CoPb12－可能具有二十面体构型，钴原子均为笼状结构的中心.     

用于二元合金团簇负离子研究的光电子能谱仪

A home-made magnetic-bottle time-of-flight anion photoelectron spectrometer（PES）for the investigation of binary metal cluster geometry and electron structure is described. The photoelectron spectrometer is installed near the first space focus of home-made reflectron time of flight mass spectrometer（RTOFMS）,coupled with laser ablation,pulse supersonic molecular carrier gas cluster source. The magnetic-bottle photoelectron spectrometer's resolution is about 0. 1 eV for 1 eV photoelectrons. The adiabatic electron affinity energies of neutral clusters and some features relative to their excited states can be obtained from the spectra,i. e. ,from the anion's spectra,not only the features of the anion but also the neutral clusters' features can be investigated. The detailed design,construction,and operation of the new apparatus are presented. And studied PbM-（M = Cu,Ag,Au）binary metal cluster anions,the results give clear diagram about their structures and the bond interactions. The adiabatic electron affinity energies obtained by the photoelectron spectrometer agree well with the calculated results using relativistic density functional theory（DFT）method. It show that this anion photoelectron spectrometer can be well used in studying binary metal cluster anions in the experiment condition.     

银硫二元团簇[Ag.(Ag2S)n] +(n=1,2)的从头算研究

用ab initio分子轨道限制Hartree-Fock(RHF)和密度泛函(DFT)方法对团簇[Ag     

幻数团簇离子Mn+5

Magic number cluster ion Mn5+ and abundant Mn/O cluster ions havc been formed by 532nm laser ablation of MnCO3 solid sample with time-of-flight mass spectroscopy detection. The experimental results show that Mn5+ was formed in the cooler dilute tail region of the plume produced by laser ablation, while Mn/O cluster ions were mainly formed in the hotter dense preceding portion of the plume, they all were produced by postablation cluster growth in the ablation plume. Pentagonal with D(5h) symmetry is the possible structure of Mn5+, which is supported by our ab initio calculation.     

金-硫团簇负离子组成特征的探讨

报导了金/硫靶在静态二次离子质谱实验条件下形成的组成通式为Au1－15S0－5的团簇负离子.其中,Aun组成系列具有典型的奇数优势,属于金的一元团簇负离子.其余组成系列（Au1－15S1－5）则属于金 硫二元团簇负离子.研究发现,金 硫团簇负离子具有以下与组成密切相关的特征: （1）它们继承了金一元团簇负离子的奇数优势;（2）它们中硫原子数仅限于5,而金原子数则在较大范围变化;（3）它们完全没有多数其它金属与非金属（包括硫）二元团簇正/负离子共有的MenNn型组成优势;（4）它们以上组成特征及其它细节恰似碳 磷这样的典型非金属二元团簇正/负离子.基于这样的组成特征可提出,金 硫团簇负离子在构成上包含着相对完整的金一元团簇组件,在形成机制上源于金一元团簇与硫一元团簇（或称为:限于五原子的多硫单元）之间的再团簇化.关于再团簇化机制中的相互作用问题,即两类团簇间是依靠末端原子交叉成键还是依赖两类团簇中异种原子之间静电诱导力等“非共价键”作用的问题,则有待于今后研究证实.     

钒硫团簇V2S2^＋,V3S4S^＋的结构和稳定性

用ａｂｉｎｉｔｉｏ分子轨道方法（ＲＨＦ,ＵＨＦ）和密度泛函（ＤＦＴ）方法研究了团簇Ｖ２Ｓ２＾＋、Ｖ３Ｓ４＾＋的各种可能的几何构型和电子结构,所得理论能较好地解释有关实验结果。     

新团簇形成的动力学研究

利用紧束缚模型,通过对不同初始条件下的碱金属团簇的碰撞研究,得到形成大分子团簇的可能性.结果表明,对同一种团簇,具有空间对称性的团簇间的碰撞更易形成大团簇,而平面结构的团簇碰撞则反之,并且空间结构的团簇碰撞形成的新团簇复合体更加稳定.另一方面,团簇碰撞过程是可逆的.     

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.     

van der Waals团簇ArHCl的光电离研究

用同步辐射光源和光电离质谱研究了分子束中ArHClvanderWaals（vdW）团簇的光电离过程．测量结果表明，分子束中的ArHCl的浓匠与气源压力近似满足如下关系式：a（ArHCl）％＝179×10-8.首次给出了ArHCl团簇的光电高效率曲线，并测得ArHCl 的出现势为12.52±0.03eV。根据实验测量的HCl和ArHCl的电高能，计算出Ar－HCl 的解高能为022±0.03eV.用Gaussian－94w量化程序计算出解高能约为0.16eV.实验表明当团簇内的Ar电离时，ArHCl 质谱峰强度明显低于预计的强度，是由于体系电离后发生了电荷转移及解离过程．