本文關(guān)鍵詞：氣相分子電離解離過(guò)程及結(jié)構(gòu)性質(zhì)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文分成兩部分：分別是用離子速度成像的方法研究分子在飛秒激光強(qiáng)場(chǎng)中的光解離和用低溫陰離子光電子能譜的方法研究幾種化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。論文主要內(nèi)容如下：第一章主要介紹了分子在飛秒激光場(chǎng)中的電離解離過(guò)程,以及光電子能譜的原理和特性。第二章介紹了直流切片離子速度成像和低溫陰離子光電子能譜兩套實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)造以及相關(guān)技術(shù)等。第三章利用直流切片離子速度成像的方法,研究了溴分子在飛秒激光下的光解離過(guò)程。實(shí)驗(yàn)中觀察到四個(gè)產(chǎn)物碎片離子Brn+ (n=1-4),這些離子隨著價(jià)態(tài)的升高動(dòng)能增大,角度分布變窄。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明低價(jià)(高價(jià))的碎片離子來(lái)源于低價(jià)(高價(jià))的母體離子的光解離。我們用包含庫(kù)侖排斥力和化學(xué)鍵作用力的勢(shì)能曲線(xiàn)解釋了碎片動(dòng)能和角度分布的變化,并用增強(qiáng)電離機(jī)制解釋實(shí)驗(yàn)測(cè)量的動(dòng)能小于理論計(jì)算值的現(xiàn)象和原因。第四章用低溫陰離子光電子能譜的方法對(duì)[MnO4·H2O]-、[MnO4·K·Cl]-和[MnO4·H·Cl]-陰離子復(fù)合物的性質(zhì)做了比較,我們發(fā)現(xiàn)在這些復(fù)合物中,H20和KCl是作為溶劑分子存在的,它們沒(méi)有改變Mn04-離子的性質(zhì),當(dāng)加入HCl分子時(shí),不僅ADE和VDE顯著增加,復(fù)合物的結(jié)合方式和分子軌道也發(fā)生改變。原因是體系中加入足夠濃度的氫離子時(shí),Mn04離子中的氧原子可以被氫離子結(jié)合形成水分子帶走,留下MnOn+(n=1-3)為缺電子離子,可以氧化C1-離子。第五章用低溫陰離子光電子能譜的方法研究了tetraoxacalix[2]arene[2]triazine 1作為電中性主體,探測(cè)和一系列不同形狀和電荷數(shù)的陰離子的相互作用,測(cè)量了主體和客體形成的一系列復(fù)合物1·Cl-、1·Br-、 1·I-、SCN-、1·NO3-、1·IO3-和1·SO42-在氣相中的結(jié)合能,并用密度泛函理論進(jìn)行了計(jì)算。在所有單電荷的離子中,陰離子Cl-、NO3-、IO3-和主體1結(jié)合的強(qiáng)度最強(qiáng),但是只有雙電荷陰離子S042-和1結(jié)合的強(qiáng)度的40%。陰離子-π相互作用的形成進(jìn)一步被電子密度和自然鍵軌道分析證實(shí)。通過(guò)把1分成兩個(gè)相關(guān)的亞結(jié)構(gòu),我們發(fā)現(xiàn)在結(jié)合能方面氫鍵比陰離子-π的作用貢獻(xiàn)更多。第六章用低溫陰離子光電子能譜的方法,介紹了一類(lèi)新的超鹵素物種,一系列的四配位有機(jī)硼陰離子[BL4]-(其中L=苯基(1),4-氟代苯基(2),咪唑基(3),L4=(H(pyrazolyl)3 (4)),絕熱/垂直電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氯離子的電離能3.61eV。第一性原理計(jì)算證實(shí)了這些BL4-離子具有很高的電子結(jié)合能,并預(yù)測(cè)這些離子在熱力學(xué)上穩(wěn)定不易分解。這些物質(zhì)為超鹵素的研究提供了基本信息,用來(lái)解釋(TPB)(1)和(Tp)(4)在污水治理和軟物質(zhì)材料合成等有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：飛秒激光 電離解離 陰離子光電子能譜 幾何結(jié)構(gòu) 理論計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：O437
【目錄】：

• 內(nèi)容摘要6-8
• ABSTRACT8-14
• 第一章 緒論14-37
• 1.1 分子在飛秒激光強(qiáng)場(chǎng)中的電離解離14-21
• 1.1.1 分子在飛秒激光場(chǎng)中的電離14-17
• 1.1.2 分子在飛秒激光場(chǎng)中的解離17-21
• 1.2 陰離子光電子能譜21-32
• 1.2.1 光電子能譜簡(jiǎn)介21-24
• 1.2.2 光電子能譜的原理24-29
• 1.2.3 紫外光電子能譜的特征29-31
• 1.2.4 紫外光電子能譜的應(yīng)用31-32
• 參考文獻(xiàn)32-37
• 第二章 離子速度成像和陰離子光電子能譜裝置簡(jiǎn)介37-47
• 2.1 直流切片離子速度成像裝置37-41
• 2.2 低溫電噴霧離子源-光電子能譜儀裝置41-46
• 參考文獻(xiàn)46-47
• 第三章 溴分子在飛秒激光強(qiáng)場(chǎng)中的光解離47-60
• 3.1 引言47-48
• 3.2 結(jié)果和討論48-55
• 3.2.1 時(shí)間飛行質(zhì)譜和直流切片圖像48-49
• 3.2.2 產(chǎn)物離子的動(dòng)能和通道確認(rèn)49-52
• 3.2.3 溴分子的解離機(jī)理52-55
• 3.3 本章小結(jié)55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 第四章 高錳酸鉀氧化氯離子過(guò)程中氫離子作用的光譜和理論研究60-78
• 4.1 引言60-61
• 4.2 實(shí)驗(yàn)和理論方法61-63
• 4.3 陰離子[MnO_4]~-、[MnO_4·H_@O]~-[MnO_4·K·Cl]~-和[MnO_4·H·Cl]~-的光電子能譜63-65
• 4.4 理論計(jì)算結(jié)果和討論65-73
• 4.4.1 陰離子及其對(duì)應(yīng)中性分子的優(yōu)化幾何結(jié)構(gòu)65-68
• 4.4.2 絕熱電離勢(shì)和垂直電離勢(shì)的計(jì)算值68
• 4.4.3 自然鍵軌道電荷布局和電子密度分析68-72
• 4.4.4 氫離子如何增強(qiáng)高錳酸根離子的氧化性72-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 第五章 探測(cè)陰離子-π相互作用的光譜和理論研究78-102
• 5.1 引言78-81
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法和理論計(jì)算方法81-82
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)方法81-82
• 5.2.2 理論計(jì)算方法82
• 5.3 陰離子-π復(fù)合物的光電子能譜82-88
• 5.4 理論計(jì)算結(jié)果與討論88-95
• 5.4.1 陰離子-π復(fù)合物的優(yōu)化幾何結(jié)構(gòu)88-91
• 5.4.2 垂直電離勢(shì)的理論計(jì)算值91
• 5.4.3 電子密度分布91-93
• 5.4.4 自然鍵軌道電荷分布分析93-94
• 5.4.5 在1·陰離子復(fù)合物中,氫鍵和陰離子-π相互作用的比較94-95
• 5.5 本章小結(jié)95-97
• 參考文獻(xiàn)97-102
• 第六章 四配位有機(jī)硼作為超鹵素的光譜和理論研究102-121
• 6.1 引言102-104
• 6.2 實(shí)驗(yàn)與計(jì)算方法104-105
• 6.3 [BL_4]-陰離子1-4的光電子能譜105-107
• 6.4 結(jié)果與討論107-113
• 6.4.1 陰離子1-4及其相對(duì)應(yīng)中性分子的結(jié)構(gòu)優(yōu)化107-109
• 6.4.2 絕熱電離勢(shì)(ADE)和垂直電離勢(shì)(VDE)的理論計(jì)算109-110
• 6.4.3 自然鍵軌道電荷布居分析110-111
• 6.4.4 化學(xué)鍵的解離能(BDE)111-113
• 6.5 本章小結(jié)113-114
• 參考文獻(xiàn)114-121
• 第七章 總結(jié)與展望121-123
• 博士期間科研成果123-125
• 致謝125-12

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