VA族元素氢化物的紫外光解和多光子电离ⅠNH3分子紫外激光光解

在光强为10~6W cm~(-2)的ArF激光作用下,NH_3分子被光解为NH(A~(3Π))先后吸收两个193nm光予,经过NH_3( 1_A)和NH_2( A_1)两个中间物的过程。NH(A~(3Π)→X~(3∑~-))的发射光谱表明,该产物具有7700K的转动高温。此系NH_2在激发过程中剧烈的变角效应所致。我们利用高功率的紫外激光器及时间分辩的测量仪器,系统地研究了这些分子的光谱能级,反应、光解机理和电离过程等,显然有重要的意义。     

以快速预解离态为共振中间态的双色双共振多光子电离光谱

NH_3Ã(~1Ã″_2)是个快速预解离态,寿命约10~(-13)s。本文研究了以这个态为中间共振态的2+1+1双色双共振多光子电离过程。我们首先获得了NH_2和ND_3两分子X→Ã→C′NH_3~+(或ND_3~+)+e跃迁的多光子电离光增, 求出了ND_3C′v_2=0, 1两能级的转动常数,然后通过合理的实验设计, 得到了NH_3分子X→Ã跃迁转动线的增益线型。     

转动分辨的NH3X→C′→Ã跃迁的离子凹陷光谱

NH_3Ã(~1A_2~″)是一个快速预解离态, 以往的光谱研究从未得到它的转动分辨光谱。我们用两个脉冲染料激光器研究了NH_3C′→X的3+1多光子电离光谱和NH_3X→C′→Ã的折叠光学双共振多光子电离光谱, 称为“离子凹陷光谱”。对前者观察到了较高分辨的转动光谱, 得出C′v_2~′=O的高精度转动常数。通过谱线宽度, 得到了C′v_2~′=0,1,2能级的预解离寿命。从离子凹陷光谱上, 首次观察到了C′→Ã跃迁的0-0, 1-1, 2-2等带的转动分辨光谱。由双共振选择定则简化的光谱使漫散至～50 cm~(-1)线宽的转动线得以分开, 由此得到Ãv_2~″=0,1,2能级的转动常数和各谱带的带原点。在消除功率加宽的情况下, 测出Ãv_2~′=1能级的寿命。这种方法对研究分子的快速预解离态有一定的普遍意义。     

VA族元素氢化物的紫外光解和多光子电离Ⅲ. AsH3分子的紫外激光光解和多光子电离

通过193 nm的ArF激光光解AsH_3, 首次在420-650 nm之间观察到了AsH_2(Ã ~2A_1→X ~2B_1)的发射光谱。经过认证之后, 获得了v=19928+868v′_2-3v′_2~2-(989v″_2-6v″_2~2)的经验公式, 并辨认了七个谱带系。AsH_2(Ã ~2A_1)的辐射寿命是(130±20)ns。此外, 还观察到四条As(5s→4p)的原子发射谱线和多光子电离信号。     

一氧化碳的双共振多光子电离研究

用两束脉冲染料激光进行了CO的光学双共振四光子电离, 获得了转动分辩的CO A~(1Π)←X~(1Σ~+)和B~(1Σ~+)←A~(1Π)跃迁的光谱。观察到了在此2+1光子相继吸收中特有的选择定则。动力学研究表明CO基态到A~(1Π)态的双光子吸收是速率决定步骤, 其吸收截面约为1×10~(-49) cm~4 s。还测定了A~(1Π)态的单态转动传能截面。对于宇称指数e守恒、△J×±1的过程的截面约为0.05 nm; 随△J值增大而减小。对相同的△J, e正负变号的过程的截面总是小于e不变过程的截面。     

Bi+N_2O化学发光反应机理研究

为寻找电子跃迁可见化学激光体系,十几年来几乎对所有可见化学发光反应的机理进行了广泛而深入的研究。然而、Bi+N_2O化学发光反应的研究至今却仍无文献报导。我们对达个反应的化学发光光谱分析得出了52个归属于BiO(A~2Π_(1/2)——X_1~2Π_(1/2))跃迁系的振动谱带,     

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.     

à 3E态CH3N自由基的稳定性

观察到了CH_3N自由基Ã ~3E←X~3A_2体系317-272 nm的荧光激发谱, 特别讨论了振动激发的Ã 态的稳定性. 报导了v_3~′=6态的色散荧光和荧光时间谱, 该态在240 Pa下的寿命大约是80 ns. 实验表明Ã ~3E 态CH_3N自由基是稳定的, 势能面至少距振动基态4800 cm~(-1)内是束缚的, 异构化或预离解作用并不重要.     

CHEMILUMINESCENCE STUDY OF THE BEAM-GAS REACTIONS Ba(~3D),Ba(~1S) Cl_2,I_2 UNDER THE SINGLE COLLISION CONDITIONS

The chemiluminescence (GL) reactions of metastable and ground state Ba atoms (Ba(~3D),Ba(~1S)) with Cl_2,I_2 have been studied under single collision conditions. It is found that thereaction Ba(~3D) Cl_2 does not produce the emission continuum from BaCl_2 but enhances theemission from BaCl, especially the emission from BaCl C~2Πstate. The total collision crosssections for Ba atom removal by Cl_2 are determined to be 65±5A_2 for Ba(~1S) atom and 105±5A_2 for Ba (~3D) atom, respectively. This result is in agreement with the result calculatedby electron harpooning model. The higher resolution CL spectrum of Pal (C_2Π_(3/2)-X~2∑~ )△v =0 band produced by Ba(~3D) I_2 reaction is also obtained. From an approximate calculation,it is found that the vibrational population of the BaI (C~2Π_(3/2)) state has a non-statistical dis-tribution. By the extended harpooning model, the experimental results have qualitatively beenexplained.     

n-C_3H_7I和i-C_3H_7I的激光裂解

Wilson等人曾研究过碘代烷在266nm的激光光解RI→R+I＊(~2P_(1/2))(1)RI→R+I(~2P_(3/2))(2)由于他们所用的光解产物谱仪不能改变产物的检测方向,因而对C_2H_5I,n-C_3H_7I和i-C_3H_7I的光解通道(1)和(2)在飞行时间(TOF)谱上的分离没有成功。我们用束源可转动的分子束激光裂解产物谱仪(飞行距离531mm)研究了CH_3I和C_2H_5I在248nm的激光裂解后,又分别对n-C_3H_7I和i-C_3H_7I进行研究,并实现了I＊(~2P_(1/2))和I(~2P_(3/2))光解通道在TOF谱上的分离,测得光解通道比见表1。     

CH(A2Δ)被O2,CS2和环乙烷猝灭的速度常数

We present the measurements of quenching rate constants of CH(A~2△) radical by O_2, cyclo-C_6H_(12) and CS_2 molecules. The time-resolved spectra of emission CH(A~2△-X~2Π) was monitored. The measured quenching rate constants are as follows. k_q(O_2)=(2.8±0.5)×10~(-11) cm~3·molec~(-1)·s~(-1)k_q(cyclo-C_6H_(12))=(2.7±0.4)×10~(-10) cm~3·molec~(-1)·s~(-1)k_q(CS_2)=(4.0±0.6)×10~(-10) cm~3·molec~(-1)·s~(-1) The value of k_q(O_2) is in good agreement with previous works. The rate constants for quenching by cyclo-C_6H_(12) and CS_2 are reported for the first time.     

CS2和O(3P)及N(4S)原子化学反应动力学

含硫化合物的氧化是大气化学中特别感兴趣的领域之一。研究较多的含硫化合物有SO_2、OCS和CS_2。其中O(~3P)+CS_2化学反应动力学研究在文献中已见过报导。通常认为O(~3P)和CS_2反应有三个反应通道:     

VA族元素氢化物的紫外光解和多光子电离Ⅱ. PH3的多光子电离光谱

用染料激光器在波长为300-640 nm范围内扫描, 观察到PH_3的一系列多光子电离光谱。其中351-398 nm的近二十条谱带, 其能级间隔约263 cm~(-1), 拟归属于通过Ã态的(2+1)电离谱。在460-495 nm的弱谱, 428-452 nm的六条谱带和385-398 nm之间的四条谱带, 则分别认证为相应于经历了B, C和D态的(3+1)MPI光谱。求得B态的项值T_0≤60729 cm~(-1), D态的T_0≤75567 cm~(-1), 而D态的反演振动频率ω_2为510 cm~(-1).     

反应SO2+OH+M的动力学研究(Ⅰ)

用放电流动-共振荧光方法(DF-RF)研究SO_2+OH+M反应。讨论了壁反应, 扩散和副反应对速率常数测定的影响, 确定该反应在298 K下氩和氮气氛中反应比速的数据分别是(1.5±0.32)×10~(-31)cm~6molec~(-2)s~(-1)和(3.6±0.79)×10~(-31)cm~6molec~(-2)s~(-1)。     

离子分子反应装置的建立及应用

本文报导离子分子反应装置的建成并测量了O~++N_2反应的速率常数k.O~+离子由微波放电和电极电离产生,经快速流动,用四极质谱仪检测到.中性分子N_2经支管进入流动管,并与O~+离子反应,在温度为298 K 时,测得该反应速率常数为k=(2.50±0.52)×10~(-12)cm~3·molec~(-1)·s~(-1)(T=298 K)     

O(3P)原子与3-戊酮反应速率常数与温度关系的测定

由于燃烧机理和大气化学过程研究的需要,人们对有机化合物分子,如烷烃、烯烃及其衍生物与一些自由基,如O、OH和卤素原子的反应速率常数进行了广泛的测定。但酮类分子与这些自由基的研究则报道得很少,尽管人们早已发现酮类化合物是碳氢化合物被NO_x光氧化过程中产生的中间化合物。就我们所知,除有少量的关于O(~3P))原子与酮类分子反应速率常数测定的文献报道外,我们在前文中报道了用流动微波放电——化学发光方法测     

VA族元素氢化物的紫外光解和多光子电离 Ⅳ. SbH3分子的紫外激光光解和多光子电离

用ArF激光(193 nm)光解锑化氢, 首次获得了在波长为403-700 nm间的SbH_2发射光谱, 其辐射寿命为70±20 ns。还检测到了五十余条Sb(6s→5p)在紫外区的光谱谱线以及离子信号。它们都是多光子过程的产物。     

OH+C2H2与OH+C2H4加成反应的热力学和动力学

OH基与乙炔(乙烯)的反应是控制大气中OH基浓度的重要化学反应。对反应OH+C_2H_2,1975年Davis等用FP-RF技术测定了反应的速率常数。1977年,Perry又用同样方法对该反应作出了研究;结果表明,此反应的速率常数强烈地依赖于压力,与Davis等人的实验结果不符。对反应OH+C_2H_4,Atkinson等人的实验研究表明,压力在30.0kPa以下,反应的速率常数随压力而改变;而在30.0—88.4 kPa之间,与压力无关.这与前人的结果不同。两个反应的产物也因温度不同而异.此外,上述反应一般是在近101kPa下发生的,而实验结果大多是在低压下获得的。且目前尚无直接的理论计算结果。为此,我们在从头算水平上用统计热力学方法,对反应     

O(3P)原子与丁酮反应速率常数的测定

The measurement of the kinetic rate constant of the reaction of O(~3P) atoms with n-butanone at 288K is carried out. O(~3P) atoms were generated by a microwave discharge flow system and the residual concentration was detected by NO_2* chemiluminescence. The specific rate constant obtained is κ=(6.2±1.2)×10~(-15)cm~3 molecule~(-1) s~(-1) (T=288 K).A correlation diagram of molecular orbitals for the reaction is discussed.