离子速度成像方法研究溴代环己烷的紫外光解动力学

利用二维离子速度成像方法对C6H11Br分子在234 nm附近的光解动力学行为进行了研究. 通过(2+1)共振增强多光子电离探测了光解产物Br*(2P1/2)和Br(2P3/2), 得到它们的相对量子产率. 从光解产物Br*(2P1/2)和Br(2P3/2)的速度图像得到了能量和角度分布. 结果表明, Br*原子主要来自于S1态的直接解离, 而Br则绝大部分是从S2态向T3态的系间交叉跃迁得到, 并导致了两种解离通道能量分布的差别. 实验发现C6H11Br分子解离过程中大部分能量都转化为内能, 但与其它长链溴代烷烃分子相比, 可资用能更多地被分配到平动能中, 结合软反冲模型分析了这种能量分配跟环烷基的构象和稳定性的关系.     

离子速度成像方法研究C8H17Br分子的光解动力学

用离子速度成像方法, 研究了长链C8H17Br分子在234 nm激光下的光解过程. 通过2+1共振增强多光子电离探测了两种光解产物Br*(2P1/2)和Br(2P3/2), 得到了它们的相对量子产率. 从光解产物Br*(2P1/2)和Br(2P3/2)的速度图像得到了能量和角度分布. 并根据相对量子产率和角度分布, 计算了不同解离通道的比例. 实验发现C8H17Br分子解离过程中大部分能量都转化为内能, 该能量分配可以较好地用软反冲模型来解释, 并分析了这种能量分配跟烷基大小的关系.     

离子速度成像方法研究二溴甲烷的紫外光解动力学

利用二维离子速度成像(Ion-Velocity Imaging)方法对二溴甲烷分子在234和267 nm附近的光解动力学行为进行了研究. 实验中得到了二溴甲烷光解产生的Br^*(²P_1/2)和Br(²P_3/2)在不同波长下的角度和平动能分布. 在平动能分布中发现两个高斯分布, 推测其中主要是C—Br的快速解离, 而高能宽分布则来自于CH₂Br自由基的二次解离过程. 通过角度分布得到了Br^*与Br中来自直接解离和非绝热交叉跃迁两种来源的比例. 结果表明Br^*原子主要来自于B₁态的直接解离, 而Br则绝大部分是从B₁态向A₁的非绝热交叉跃迁得到, 并导致了两种解离通道能量分布的差别.     

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．     

正-溴代烷烃的紫外光解动力学研究

利用共振增强多光子电离飞行时间质谱(REMPI-TOFMS)，研究了长链正-溴代烷烃R-Br(R为正烷烃基)(C2H5Br，n-C3H7Br，n-C4H9Br)在234及267nm附近的光解动力学．溴碎片来源于R-Br的直接解离：R-Br→R Br(^2P3/2)／Br(^2P1/2)，根据测定的离子信号强度，得到了Br^n与Br的分支比N(Br^*)／N(Br)及相应的相对量子产额φ(Br^*)和φ(Br)．φ(Br^*)与激光波长及分子结构显示了一定的依赖关系，将实验结果用CH3Br的解离模型进行拟合，得到了长链R-Br的光解动力学行为的定性解释。     

离子速度影像法研究n-C7H15Br分子光解反应动力学

利用离子速度成像方法, 研究n-C7H15Br分子在231～239 nm范围内几个波长处的光解离动力学. 通过同一束激光经(2+1)共振多光子电离(REMPI)过程探测光解碎片Br(2P3/2)和Br*(2P1/2), 得到了不同激光波长处的离子速度分布图像, 从而获得C7H15Br光解产物的能量分配和角度分布. 结合各向异性参数和量子产率, 计算了n-C7H15Br分子在234 nm波长下不同解离通道的比例. 实验表明光解产物的能量分配可以用冲击模型中的软碰撞模型来解释. 实验还发现, 各向异性参数β(Br*)的值对光波长变化很敏感, 这是由电子激发态的绝热和非绝热过程决定的.     

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.     

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.     

氧硫化碳在230 nm光激发下的S(~3P)解离通道

在230nm激光激发下,氧硫化碳(OCS)分子迅速解离生成振动基态但高转动激发的CO(X~1∑_g~+,v=0,J=42-69)碎片,并通过共振增强多光子电离技术实现其离子化。通过检测处于J=56-69转动激发态CO碎片的离子速度聚焦影像,我们获得了各转动态CO碎片的速度分布和空间角度分布,其中包含了S(1D)+CO的单重态和S(~3P_J)+CO三重态解离通道的贡献。不同的转动态CO碎片对应三重态产物通道的量子产率略有不同,经加权平均我们得到230 nm附近光解OCS分子中S(3P)解离通道的量子产率为4.16%。结合高精度量化计算的OCS分子势能面和吸收截面的信息,我们获得了OCS光解的三重态解离机理,即基态OCS(X~1A')分子吸收一个光子激发到弯曲的A~1A'态之后,通过内转换跃迁回弯曲构型的基电子态,随后在C-S键断裂过程中与2~3A"(c~3A")态强烈耦合并沿后者势能面绝热解离。     

Ion-Velocity Map Imaging Study of Photodissociation Dynamics of Acetaldehyde

The photodissociation dynamics of acetaldehyde in the radical channel CH3＋HCO has been reinvestigated using time-sliced velocity map imaging technique in the photolysis wavelength range of 275-321 nm. The CH3 fragments have been probed via （2＋1） resonance-enhanced multiphoton ionization. Images are measured for CH3 formed in the ground and excited states （v2=0 and 1） of the umbrella vibrational mode. For acetaldehyde dissociation on T1 state after intersystem crossing from S1 state, the products are formed with high translational energy release and low internal excitation. The rotational and vibrational energy of both fragments increases with increasing photodissociation energy. The triplet barrier height is estimated at 3.8814-0.006 eV above the ground state of acetaldehyde.     

n-C_3H_7I和i-C_3H_7I在266nm的光解:烷基自由基分支化对C—I解离动力学的影响(英文)

结合共振增强多光子电离(REMPI)方案,利用离子影像技术研究了n-C3H7I和i-C3H7I分子的光解动力学.分析和比较了它们光解过程中所涉及的能量分配和解离态间的非绝热跃迁信息.它们的I(2P3/2)产物通道的内能所占百分比要大于I*(2P1/2)产物通道的.随着烷烃自由基变得更加的分支化,一方面,原子碎片(I和I*)的能量分布明显变宽,暗示了α-碳原子上的烷基具有更复杂的振转模式;另一方面,在266nm光子的泵浦下,尽管两分子3Q0邝X跃迁的谐振强度表现出很小的差别,但是,产生I*碎片的几率明显降低,从n-C3H7I的0.72降到i-C3H7I的0.46.这可以归因于在光解i-C3H7I过程中弯曲振动模式对产生I和I*的贡献要比n-C3H7I光解过程中弯曲振动模式对I和I*的贡献更明显,使得3Q0与1Q1态之间的非绝热跃迁得到增强.此外,n-C3H7I和i-C3H7I的3Q0邝X跃迁并不完全是平行跃迁,对应的跃迁偶极矩与键轴间的夹角分别约为15°和18°.     

CCl3Br光解动力学的离子速度影象研究

为建立高分辨的离子速度影象装置,进行了“离子透镜”的精确设计,得到了“将离子源空间分布中速度相同而位置不同的离子聚焦在同一点上”的效果．同时在新建立的装置上研究了CCl3Br在267肿附近的光解反应产物Br(^2P3／2)和Br(^2P1／2)的速度和角度的分布．利用实验得到的各向异性参数β(Br)=-0．48,β(Br)=1．44,讨论和分析了分子可能的解离通道．     

Using Ion-velocity Map Imaging Technique to Study Photodissociation of 2-Bromopentane

The photodissociation dynamics of 2-bromopentane at -234 nm has been investigated by utilizing ion-velocity map imaging technique. The mapped images of Br（2P3/2） （denoted as Br） and Br（2p1/2） （denoted as Br＊） fragments were analyzed by means of the speed and angular distributions, respectively. The speed distributions can be fitted with two Gaussian components which are correlated to the two independent reaction paths on the excited po- tential energy surfaces （PES）. The high-energy component is from the prompt dissociation along the C-Br stretching mode, while the low-energy one is related to the dissociation from the coupling of the C-Br stretching and bending modes. Relative quantum yield is measured to be 0.892 for Br in the photodissociation of 2-bromopentane at 234 nm. Combining the anisotropy parameter with the relative quantum yield of Br and Br fragments, the contributions of the excited 3Q0, 3Q1, and 1Q1 states to the products Br and Br were derived. The effect of alkyl branching on the mechanism of photodissociation was discussed by comparing the photodissociation processes of four isomers of bromopentane.