本文關(guān)鍵詞：碘苯和碘代環(huán)己烷的超快光解動力學(xué)研究

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【摘要】：光與物質(zhì)的作用在自然界廣泛存在,并且人類也在持續(xù)研究如何開發(fā)利用它們。分子吸收光子后的電子激發(fā)態(tài)有很多無輻射的失活過程,如內(nèi)轉(zhuǎn)換、系間交叉、內(nèi)部振動能重分布、解離、異構(gòu)化等,這些過程的時間尺度都在皮秒至飛秒量級。飛秒時間分辨的質(zhì)譜技術(shù)具有飛秒量級的時間分辨能力,可以實時觀測并跟蹤分子電子激發(fā)態(tài)的非絕熱過程。本文選擇光解反應(yīng)這一重要的非絕熱動力學(xué)過程,用飛秒時間分辨的質(zhì)譜技術(shù)研究了碘苯和碘代環(huán)己烷分子的超快光解動力學(xué)過程。本論文的主要研究工作有:1.時間壽命擬合公式的推導(dǎo)。詳細推導(dǎo)了時間壽命擬合公式,并用這些公式對實驗中遇到的一些現(xiàn)象進行解釋,還介紹了fityk和gnuplot在時間壽命擬合中的應(yīng)用。2.碘苯在200 nm激光脈沖泵浦下高激發(fā)態(tài)的超快光解動力學(xué)過程。結(jié)合自旋軌道耦合的從頭計算(ab iniio)方法計算得到的碘苯分子沿C-I鍵的一維勢能曲線,詳細討論了碘苯在200 nm激光脈沖激發(fā)下的光解動力學(xué)過程。在200 nm激光脈沖激發(fā)下,7B2、7A1、7B1、8B2態(tài)是可能的光學(xué)可布居態(tài)。處于7B2、7B1態(tài)的碘苯分子通過時間為75 fs的內(nèi)轉(zhuǎn)換快速衰減到7A1、8B2態(tài)。7A1、8B2態(tài)苯環(huán)上的高振動模被激發(fā),然后通過內(nèi)部振動能量重分布(IVR)過程弛豫,最后導(dǎo)致碘苯分子發(fā)生解離,IVR過程的時間為540 fs,基態(tài)碘原子的生成時間為1.2 ps。3.碘代環(huán)己烷A帶和C態(tài)的超快光解動力學(xué)過程。266 nm激光脈沖激發(fā)碘代環(huán)己烷分子到A帶,A帶的光解是個直接快速解離過程,需要經(jīng)過4A'與4A"之間的錐形交叉。從4A"演化到基態(tài)碘原子解離通道對應(yīng)的解離漸近區(qū)的時間約為180 fs。200 nm激光脈沖激發(fā)到C態(tài),C態(tài)的解離為預(yù)解離,時間尺度為600 fs左右,有來自于多重振動模式的貢獻。4.液相光電子能譜儀的調(diào)試與校準。詳細介紹了基于液體束技術(shù)的液相光電子能譜儀,并對我們實驗室新建的液相光電子能譜儀進行了調(diào)試與校準,最后對該技術(shù)的應(yīng)用與意義進行了評述和展望。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O643.12;TN249

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本文編號：1307646