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学科主题: 物理化学
题名: 高里德堡态氢原子的散射动力学和有机小分子的光解动力学研究
作者: 俞盛锐
答辩日期: 2013-09-11
导师: 杨学明
专业: 物理化学
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 本论文主要利用高分辨、高灵敏度的氢原子里徳堡态飞渡时间谱技术分别对高里徳堡态氢原子与中性分子散射的态-态动力学和有机小分子的光解动力学进行了深入地研究。 高里德堡态氢原子与分子的碰撞作为一类特殊的散射体系,尤其是在提出其可作为研究相应离子-分子反应的参照体系后一直备受人们的关注。本文通过对实验装置的改进,较为系统地研究了H*+o-D2、H*+HD及H*+O2这三个散射体系。对于H*+o-D2,首次完整地给出了反应散射H*+o-D2→HD+D*和弹性/非弹性散射H*+o-D2→D2+H*的微分散射截面。前者表现出的前向散射特性明显区别于H++o-D2→HD+D+的理论结果,这表明里徳堡态电子与离子实之间的相互作用在该散射过程中不能忽略,也即意味着Fermi独立碰撞模型失效;而后者的产物布居的分布趋势表现出与传统的非弹性散射极为相似的特征。对于H*+HD,通过实验数据拟合成功提取了反应散射H*+HD→H2+D*的微分散射截面。从中发现前向散射产物占据绝对优势,这说明Fermi模型在该反应散射中同样失效。呈锯齿形似的产物H2的转动态布居证明该散射过程遵循核自旋统计规律。对于H*+O2,实验上首次获得了转动态分辨的微分散射截面。这一非弹性散射体系的产物布居随着振动量子数的递增而逐渐从前向转移至后向,其中后向散射产物中出现的极高效率的平动-振动能量传递可能是散射过程中反应物之间的“电荷转移”或是形成了中间络合物所导致的。 有机小分子的光解反应不仅在燃烧化学、大气化学中扮演着重要的角色,也是进一步研究相关复杂反应体系的基石。本文结合可调谐的紫外及真空紫外光源,分别研究了C4H2在126~165nm区域,HNCO在200~240nm及127~138nm区域的H通道解离动力学。对于C4H2,实验结果表明其解离产物H+C4H来自两个不同的解离路径:一个是从排斥态最终解离生成各项异性产物;一个是通过非绝热过程耦合到较低电子激发态或基态而解离生成各向同性产物。对于HNCO,其在200~240nm的实验结果首次完整地展现出HNCO在S1态的解离由预解离到直接解离的转变过程。在127~138nm区域的结果则揭示出HNCO在真空紫外区域的解离包含三条氢通道:一条是通过无辐射跃迁至较低电子态后形成“热”过渡态再解离生成H+NCO(X2Σ+);一条是同样生成产物H+NCO(X2Σ+),但解离时间尺度相对较小;还有一条是快速地从一个具有排斥态构型的电子态上预解离生成H+NCO(A2Σ+)。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116851
Appears in Collections:中国科学院大连化学物理研究所_学位论文

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俞盛锐. 高里德堡态氢原子的散射动力学和有机小分子的光解动力学研究[D]. 中国科学院研究生院. 2013.
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