几种典型卤代化合物的光解机理研究

论文摘要

分子的光解是一种最重要、最基本的光化学过程，研究分子的光解动力学不仪可以获得分子激发态的信息，而且有助于理解基元化学反应的本质。本文主要利用离子速度影像技术研究了几种典型卤代化合物的光解离机理。主要内容包括以下几个方面：（1）通过探测光解碎片I(2P3/2)和I*（2P（1/2））的离子速度影像，研究了1-碘丙烷和2-碘丙烷在267nm的解离动力学。结果表明，随着α-碳原子上自由基的分支化程度增大，分子关联到通道I（2（P3/2））的几率明显增大，产物的能量分布明显变宽；而对同一分子，I（2P（3/2））通道的能量分布比I*（2P（1/2））的宽，而角度分布的各向异性却比I*（2P（1/2））的弱。（2）利用离子速度影像技术研究了2-溴噻吩和3-溴噻吩的C-Br键在267nm的解离机理。研究表明C-Br键断裂生成Br（2（P3/2））和Br*（2P（1/2））存在三种可能途径：（i）从单重激发态到三重激发态的快速预解离；（ii）从单重激发态无辐射跃迁到电子基态的高振动激发态，随后发生热解离；（iii）母体多光子电离后的解离。并且随着溴原子在噻吩环上的取代位置远离硫原子，来自途径（i）和（ii）产物之间的比例明显减小，相应途径的各向异性分布明显变弱。（3）利用飞秒泵浦一探测技术研究了氯溴甲烷（CH2BrCl）的解离行为。结果表明该分子主要的光解产物为CH2Cl+、CH2Br+和CH2BrCl+。同时获得了母体离子A-带的解离寿命，并探讨了碎片离子产牛机理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• §1.1 分子的光解动力学
• 1.1.1 分子的光解离
• 1.1.2 光解动力学研究的内容和方法
• §1.2 研究分子光解动力学的意义
• §1.3 分子光解动力学研究的现状与趋势
• §1.4 本文研究的动机及主要工作
• 第二章 实验方法和原理概述
• §2.1 离子速度影像的基本原理
• §2.2 相关技术原理概述
• 2.2.1 共振增强多光子电离（REMPI）方法
• 2.2.2 飞行时间质谱（TOF-MS）
• 2.2.3 离子透镜概述
• 2.2.4 影像变换原理——BASEX
• §2.3 离子速度影像技术的应用
• 2.3.1 单分子反应:光解碎片影像
• 2.3.2 双分子反应:反应产物影像
• §2.4 本章小结
• 第三章 实验装置系统
• §3.1 离子速度影像装置
• 3.1.1 真空系统
• 3.1.2 超声分子束进样系统
• 3.1.3 离子透镜
• 3.1.4 探测器
• §3.2 激光器系统
• 3.2.1 染料激光器系统
• 3.2.2 飞秒激光器系统
• §3.3 信号采集和处理系统
• 3.3.1 离子飞行时间质谱（TOFMS）
• 3.3.2 离子影像（Ion images）
• §3.4 时序控制
• §3.5 本章小结
• 第四章 碘丙烷分子在267nm的光解动力学研究
• §4.1 引言
• §4.2 实验
• §4.3 结果与讨论
• §4.4 本章小结
• 第五章 溴噻吩分子在267nm的光解动力学研究
• §5.1 引言
• §5.2 实验
• §5.3 结果与讨论
• §5.4 本章小结
• 第六章 氯溴甲烷分子的飞秒泵浦-探测实验研究
• §6.1 引言
• §6.2 实验
• §6.3 结果与讨论
• §6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 参考文献
• 博士期间发表和已完成的论文
• 致谢