【摘要】：當(dāng)前,電子誘導(dǎo)或驅(qū)動(dòng)的化學(xué)反應(yīng)是人們研究的熱點(diǎn)。液體及液體表面是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的重要場(chǎng)所,但是在液體及其表面發(fā)生的電子誘導(dǎo)的化學(xué)反應(yīng)卻鮮為人知。我們搭建了一臺(tái)用于低能量電子與液體表面碰撞研究的時(shí)間延遲飛行時(shí)間質(zhì)譜儀。該裝置主要包括脈沖的低能電子槍、微孔噴射(microjet)產(chǎn)生的液束、直線型飛行時(shí)間質(zhì)譜、離子探測(cè)器。用此裝置研究發(fā)生在液體及其表面的電子碰撞電離解離反應(yīng)及電子誘導(dǎo)的化學(xué)反應(yīng)。我們?cè)谫|(zhì)譜系統(tǒng)的真空擋板的漏勺(skimmer)上施加負(fù)的脈沖電壓,將產(chǎn)生的正離子引出,通過(guò)改變此脈沖電壓相對(duì)電子槍脈沖電壓的相對(duì)延遲時(shí)間,來(lái)鑒別在表面產(chǎn)生的正離子碎片。通過(guò)氣相乙醇實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)方法的可行性。通過(guò)和氣相乙醇實(shí)驗(yàn)的對(duì)比,我們發(fā)現(xiàn)在液相乙醇實(shí)驗(yàn)中得到的質(zhì)譜峰較寬,這主要是由于分子的蒸發(fā)及擴(kuò)散造成的,還可能存在較多的離子-分子反應(yīng)。通過(guò)時(shí)間延遲飛行時(shí)間質(zhì)譜,我們發(fā)現(xiàn)在液體乙醇表面產(chǎn)生的離子主要是碳?xì)浠衔镫x子,這與乙醇液體表面分子的取向有關(guān),也就是說(shuō)在乙醇的液體表面CH3-CH2-朝外。這與和頻光譜、分子動(dòng)力學(xué)模擬等實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算得到的結(jié)論是一致的。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH843
【圖文】：

１．３．邋２液束的基本性質(zhì)逡逑１．液束及其表面的不同區(qū)域逡逑可以將從微孔噴射出來(lái)的液束分為三個(gè)區(qū)域［２６】，如圖１．２所示逡逑１１１邐＞邐＼邋NB、／逡逑〖■Ｉ邐－逡逑＜邐￣邐１＾邋Ｉ逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１．２液束周?chē)牟煌瑓^(qū)域Ｉ：半徑為ｒ。的液芯（ｌｉｑｕｉｄ邋ｃｏｒｅ），邋ＩＩ：氣相區(qū)（ｖａｐｏｒ－ｐｈａｓｅ逡逑ｒｅｇｉｍｅ）（人邋Ｓ邋ｒｎ邋），ＩＩＩ：自由分子流區(qū)（ｆｒｅｅ邋ｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｆｌｏｗ邋ｆｉｅｌｄ）（人》ｒｍ）邋［２６］逡逑４逡逑

圖１．４邋（ａ）衍射圖樣（ｂ）強(qiáng)度分布，實(shí)線、虛線為別為測(cè)量、計(jì)算得到的強(qiáng)度分布ｌ？］逡逑

電子－分子碰撞時(shí)，若電子的能量不發(fā)生改變，這一過(guò)程稱為彈性散射；如逡逑果電子的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為分子的動(dòng)能或內(nèi)能，稱為非彈性散射。電子與分子ＡＢ逡逑碰撞時(shí)，隨電子能量的不同，其相互作用過(guò)程可用圖１．５表示［３９】。其中Ｅ0為初始電逡逑子能量，ＮＤ為中性解離，即分子解離為中性自由基；ＤＤ為耦極解離，即分子解逡逑離為離子對(duì)；ＤＩ為電離解離；ＤＥＡ為電子貼附解離；若生成ＡＢ＋，則為電子碰撞逡逑電離（如圖１．５中的過(guò)程４）；不同過(guò)程的截面隨電子能量的改變而改變，如圖１．６逡逑所示。若電子能量低于靶分子的電離閾值（大部分分子的電離閾在１０ｅＶ左右），逡逑電子貼附解離的截面較大；當(dāng)電子能量高于靶分子的電離閾時(shí)，可能發(fā)生中性解逡逑離、電離解離、電離及耦極解離，但是發(fā)生耦極解離電子能量一般要高于１５邋ｅＶ，逡逑因?yàn)椋粒骆I解離要克服兩離子對(duì)之間的庫(kù)倫引力［３９］。逡逑我們實(shí)驗(yàn)中初始電子能量在２０邋ｅＶ左右，高于靶分子（乙醇分子）的電離閾逡逑值（１０．４８ｅＶ）

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 吳斌;低能電子貼附分子解離的負(fù)離子速度成像裝置研制及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2765159