碘乙烷和三氯化碳的多光子电离解离研究

【摘要】：质谱法是一种研究多光子电离-解离的一种有效方法,通过激光作用于有机物,增加了其吸收多光子发生跃迁的几率,结合飞行时间质谱法,由质谱图分析碎片离子,研究其解离通道,从而为有机物的研究开发提供了一定的理论数据。多光子电离技术就是指分子或者原子吸收一个或者多个光子而激发到一个中间量子态,然后再进一步吸收一个光子或者多个光子而电离的过程。共振增强多光子电离(REMPI)是二十世纪七十年代末随着激光器的发展而发展起来的一种激光光谱方法,它与飞行时间质谱相结合在电离和探测过程中实现了光谱和质谱的双重选择,具有灵敏度高、分辨率高、多组分探测等特点,在环境污染检测、物质成分分析、分子结构等方面发挥了重要作用,近年来它与多学科进行交叉融合,取得了很多科研成果。本文主要研究了碘乙烷和三氯化碳在800 nm飞秒激光作用下的多光子电离一解离过程,结合飞行时间质谱技术,研究了碎片离子的电离解离通道,并分析了解离过程的机理。 本论文共分为五章内容：第一章主要是综述,简述了质谱,多光子电离的定义以及分类和特点,飞行时间质谱仪的原理和方法,Gaussian 03的研究方法以及理论基础。第二章主要是实验部分的说明,介绍了实验装置和实验方法,说明了本实验操作和采集的仪器及实验过程和实验方法。第三章主要在800 nm激光作用下对碘乙烷多光子电离解离进行了研究,获得了碘乙烷分子多光子电离飞行时间(MPI-TOF)质谱,根据母体离子的光强指数,得出了母体离子主要发生3+3共振增强多光子电离(REMPI)过程。结合母体离子和碎片离子的信号强度对激光强度的依赖关系,证明了C2H5I分子的多光子电离(MPI)是母体离子解离阶梯模式,并分析了母体离子在该波长下主要两条解离通道,其中C-I键的断裂为主要通道,应用高斯03在B3LYP/3-21G方法上计算了两条通道能量的变化,理论验证了实验结果的合理性。第四章分析了三氯化碳的多光子解离-电离过程,讨论了三氯化碳分子的多光子解离-电离通道和碎片离子的形成过程,结果表明三氯化碳的主要解离通道是分子先吸收三个光子到达分子的激发态,分子到达激发态以后再进一步吸收五个光子发生3+5共振增强多光子电离,产生的母体离子再进一步吸收光子发生解离-电离,生成其它碎片离子。光强指数分析了三氯化碳的电离-解离过程中所吸收的光子数。同时,通过改变激光的强度,得到了部分碎片离子占总离子信号的百分比对激光强度的依赖关系,根据Gedanken提出的激光与物质的相互作用的三种机制,得出了三氯化碳的多光子电离过程主要是碎片离子阶梯,并对碎片离子CHCl2+、CHCl+、CH+、Cl+的形成过程进行了讨论分析。第五章内容为全文的总结。 【关键词】：飞行时间质谱 多光子电离 碘乙烷 三氯化碳 光强指数
【学位授予单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：O561
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 综述8-17
• 1.1 质谱8-10
• 1.1.1 质谱仪的种类8-9
• 1.1.2 飞行时间质谱仪9-10
• 1.2 多光子电离10-12
• 1.2.1 多光子电离的特点11-12
• 1.3 Gaussian 03程序简介12-14
• 1.3.1 Gaussian 03程序的计算方法13-14
• 1.3.1.1 半经验方法13
• 1.3.1.2 从头算方法13-14
• 1.3.1.3 密度泛函方法14
• 1.3.2 基组14
• 1.4 课题回顾以及研究现状14-17
• 第二章 实验装置与实验方法17-20
• 2.1 实验装置17-20
• 2.1.1 真空系统17
• 2.1.2 超声分子束进样系统17-19
• 2.1.3 超短脉冲激光的产生和激光光源19-20
• 第三章 碘乙烷多光子电离质谱及理论分析20-28
• 3.1 实验过程20
• 3.2 800nm飞秒激光作用下碘乙烷分子的实验结果与分析20-24
• 3.2.1 光强指数分析23-24
• 3.3 理论分析碘乙烷分子的解离电离24-26
• 3.4 小结26-28
• 第四章 三氯化碳的多光子电离解离研究28-34
• 4.1 实验装置和实验过程28
• 4.2 三氯化碳在800 nm飞秒激光作用下的电离质谱分析28-33
• 4.3 小结33-34
• 第五章 全文总结34-35
• 参考文献35-38
• 校内期间所做的工作38-39
• 致谢39

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

185nm紫外光/氧化协同降解水体中微量三氯甲烷的研究    高睿君;朱承驻;彭书传;

多光子电离质谱研究方法简介    钱谊乐,方黎,李书涛,郑海洋,吴存恺

碘代烷烃在532nm激光作用下多光子电离解离机理    章莲蒂,魏杰,方黎,姜芸芸,张树东,郭文跃,张柏林,张冰,蔡继业

High-resolution photofragment translational spectro- scopy for the UV photodissociation of C_2H_5I    

C_2H_5I的多光子电离质量分辨谱——经A态和D态的解离电离过程    周游,丁传凡,杨达林,赵炜,朱起鹤,孔繁敖

碘乙烷分子共振增强多光子电离飞行时间的质谱研究    章莲蒂,魏杰,方黎,张树东,郭文跃,张冰,蔡继业

多光子过程的光强指数研究    郭文跃,魏杰,张冰,方黎,蔡继业

碘乙烷激光裂解反应通道及产物的能量分布    曹建如,温晔,张建明,顾好刚,钟宪,方万全,段素香,武小军,朱起鹤

飞秒强激光场中的原子、分子——非微扰现象研究    叶地发;刘杰;

碘乙烷在532nm激光作用下多光子电离解离机理    章莲蒂,魏杰,方黎,姜芸芸,张树东,郭文跃,张柏林,张冰,蔡继业

改性蒙脱石吸附水溶液中磷酸盐的动力学研究    费家仓;刘元璐;高军;李柯;袁守军;胡真虎;

氢键对有机物酸碱性的影响    沈玲

5,5′-氧化偶氮双(4-硝基-1,2,3-三唑-1-)氧化呋咱的理论研究与性能预估    来蔚鹏;廉鹏;常海波;尉涛;吕剑;薛永强;

2,2-二羟甲基丁醛的结构和性质的理论研究    江南;杨儒;邱瑾;李敏;

衣康酸酐的结构和性质的理论研究    李树英;杨守焕;张书文;秦大伟;段洪东;

脱漆剂脱漆速度的主要影响因素分析    周雅;许海东;刘佳慧;谢春英;文庆杰;

团簇理论在研究催化反应中的应用    马瑞进;龙翔云;

千兆赫低切率微浓连续辐照下双酚A合成研究    张志斌,张明,詹鼎

乙二醇形成何种氢键    杨旭东

E2反应中的反式共平面构象    廖德仲;何节玉;

环氧树脂在甲苯中溶解性能的探讨    吴劲松;于小洋;卢宏志;

原子分子在δ-Pu上的吸附、离解与扩散过程研究    魏洪源

双鸭山矿区煤的自燃特性及预防技术基础研究    陈启文

煤活性基团与Ca~（2+）形成配合物的结构与表征    王雪峰

CuCl/Schiff base配合物在液相氧化羰化反应中的催化活性、寿命及腐蚀性研究    熊辉

降低卷烟主流烟气中羰基化合物和一氧化氮研究    舒俊生

二恶英从头合成机理以及硫基抑制机理研究    邵科

臭氧在烟气中氧化降解多种污染物的机理研究    温正城

红柱石的浮选分离技术及机理研究    周灵初

关于溶剂效应对若干反应影响的实验和理论研究    樊继彩

生物非键模体    周鹏

用于飞机的水性脱漆剂的研究    许海东

多元缩合生成新型巴比妥酸盐衍生物反应机理的理论研究    孙东贞

烷氧基硅烷和一氧化硅还原体系的量子化学计算研究    余秋雁

离子交换型Mazzite及Levyne沸石储氢性能的理论研究    梁建明

CO_2在La_2O_3(001)表面的解离    丁方园

氨基酸离子液体的结构和阴阳离子间相互作用的理论研究    张营

CO_2吸附分离过程的分子模拟    李保瑞

稀土掺杂氮化镓纳米粉溶胶—凝胶制备及发光机理研究    张璐

SCF程序的并行化和过渡金属小分子IrO光谱的研究    王样强

FOX-7氨基闭环衍生物的合成、结构性质研究    罗金安

电化学氧化处理生物难降解有机废水的研究进展    施国键;乔俊莲;郑广宏;王国强;闫丽;杨健;

水相中CCl_4和CHCl_3的紫外光解机理    朱承驻,于勇,潘循皙,董文博,侯惠奇

多光子过程光强指数的新应用——激发截面估计    冉琴,陈旸,张立敏,戴静华,马兴孝

CH_3I分子束激光裂解产物的分布    朱起鹤;黄寿令;

碘乙烷激光裂解反应通道及产物的能量分布    曹建如,温晔,张建明,顾好刚,钟宪,方万全,段素香,武小军,朱起鹤

碘甲烷通过A态和C态的多光子电离    杨达林,凌云,丁传凡,周游,朱起鹤

甲胺分子多光子电离质谱研究    柳晓军,张冰,方黎,郭文跃,周金刚,蔡继业,路轶群,周士康

SO_2在308nm的多光子电离飞行时间质谱研究    钱谊乐,李昭临,刘厚祥,李书涛,吴存恺

355nm激光作用下CH_3I分子的多光子电离解离    李丽;孔祥和;张树东;刘存海;孙志青;刘建苹;张良芳;乔光;

355nm激光作用下Si(CH_3)_4分子的MPI质谱研究    刘玉芳,施德恒,孙金锋

266nm激光作用下对溴甲苯多光子电离质谱的研究    宋宝;孔祥和;柳玉梅;郎济刚;宿光勇;张树东;

355nm激光作用下间甲苯酚的多光子电离质谱研究    李晓明;孔祥和;张树东;卜文峰;赵永焕;刘在国;

410～355nm内四甲基硅的多光子解离和电离研究    施德恒,刘玉芳

碘乙烷分子共振增强多光子电离飞行时间的质谱研究    章莲蒂,魏杰,方黎,张树东,郭文跃,张冰,蔡继业

碘乙烷在532nm激光作用下多光子电离解离机理    章莲蒂,魏杰,方黎,姜芸芸,张树东,郭文跃,张柏林,张冰,蔡继业

BDN染料的锁模特性    谢梓铭,陈绍和,王伟,林丽芬,杨射水

532nm及355nm丁酮多光子电离质谱研究    张良芳;孔祥和;孙志青;刘建苹;

硫醚分子的多光子电离解离机理的研究    姚关心;汪小丽;张先燚;郑贤锋;季学韩;崔执凤;

碘乙烷的紫外光解动力学研究    毕渭滨;徐西玲;朱起鹤;

二元合金团簇Ag_nTl~(0,+1)(n=1-8)的结构与电子特性的理论研究    刘凤丽;孙普男;

萘啶酸的合成与表征    杨廷海;夏明珠;雷武;周志高;王风云;

温和条件下离子液体电催化CO_2合成氨基甲酸酯    张海钢;李治;杨向民;章卫东;

阿达帕林的合成    王宏雁;夏萍;孙冲;

卤代烷烃分子飞秒光场电离解离过程的研究    杨岩

乙醇常压气相羰基化Ni-Zn/C催化剂研究    彭峰

飞秒强激光场中小分子的电离和解离研究    张盛

基于同步辐射的CCl_3H、CF_2Cl_2和CFCl_3分子的正负离子对解离动力学研究    陈刘利

分子在强飞秒激光场中的光电子动量谱及解离性电离研究    王春成

CO_2~+的光激发和光解离动力学研究    杨茂萍

原子及小分子强激光场动力学理论研究    杨迪

离子切片成像技术研究CS_2~+和H_2S~+光解动力学    李加林

若干硝基、亚硝基化合物光解动力学研究    李亚民

卤代烃光解动力学研究和取向分子光解实验装置    谷希斌

碘乙烷和三氯化碳的多光子电离解离研究    李文娟

丁酮和甲基异丙基酮的多光子电离解离研究    刘妮

3-甲基吡啶和吡啶分子的多光子电离质谱研究    孔真真

苯甲醚和四氯甲烷的多光子电离质谱    杨建春

三（二亚苄基丙酮）二钯催化的三氟碘乙烷与硼酸酯的交叉偶联反应    刘东峰

三乙胺分子多光子电离质谱研究    程起元

基于速度成像方法的强场光电离研究    马骁

二元合金团簇Ag_nTl（n=1-8）的势能函数、结构与稳定性的研究    张影

一些酯类的同步辐射光电离解离研究    杜琦

S_6分子的结构和解离途径的理论研究    田传进