N2O+离子B2П态的光谱与光解离动力学

孙中发 高治 吴向坤 唐国强 周晓国 刘世林

引用本文: 孙中发, 高治, 吴向坤, 唐国强, 周晓国, 刘世林. N2O+离子B2П态的光谱与光解离动力学[J]. 物理化学学报, 2015, 31(5): 829-835. doi: 10.3866/PKU.WHXB201503041 shu
Citation:  SUN Zhong-Fa, GAO Zhi, WU Xiang-Kun, TANG Guo-Qiang, ZHOU Xiao-Guo, LIU Shi-Lin. Excitation Spectra and Photodissociation Dynamics of the B2П State of the N2O+ Ion[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2015, 31(5): 829-835. doi: 10.3866/PKU.WHXB201503041 shu

N2O+离子B2П态的光谱与光解离动力学

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21373194) (21373194)

    国家重点基础研究发展规划项目(973) (2013CB834602)资助 (973) (2013CB834602)

摘要:

用一束波长为360.55 nm的激光直接作用于超声射流的N2O分子束, 通过(3+1)共振增强多光子电离(REMPI)过程制备纯净的N2O+(X2П(0,0,0))母体离子, 再用另一束波长在243-278 nm范围的激光将母体离子激发至B2П态后解离. 扫描解离激光波长, 监测NO+离子碎片的强度, 从而获得N2O+离子B2П态的光致碎片激发(PHOFEX)谱. 通过拟合转动分辨光谱, 得到了相应的转动常数和自旋分裂常数, 从而区分了A2Σ+态高振动能级和B2П态带源的贡献, 明确了N2O+离子B2П态的光谱"带头"位置(37154 cm-1), 并将获得的振动光谱初步归属为B2П(v1,v2,v3)←X2П的振动跃迁序列. 通过对NO+碎片离子的飞行时间质谱峰形的分析, 还获得了解离过程中释放的平均平动能, 并结合电子激发态势能面, 讨论了N2O+离子B2П态的解离机理.

English

    1. [1]

      (1) Burley, J. D.; Ervin, K. M.; Armentrout, P. B. J. Chem. Phys. 1987, 86, 1944. doi: 10.1063/1.452144

      (1) Burley, J. D.; Ervin, K. M.; Armentrout, P. B. J. Chem. Phys. 1987, 86, 1944. doi: 10.1063/1.452144

    2. [2]

      (2) Hopper, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 1019. doi: 10.1021/ja00472a001(2) Hopper, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 1019. doi: 10.1021/ja00472a001

    3. [3]

      (3) Komiha, N. J. Mol. Struc. -Theochem1994, 112, 313.(3) Komiha, N. J. Mol. Struc. -Theochem1994, 112, 313.

    4. [4]

      (4) Li, X.; Huang, Y. L.; Flesch, G. D.; Ng, C. Y. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1373. doi: 10.1063/1.474087(4) Li, X.; Huang, Y. L.; Flesch, G. D.; Ng, C. Y. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1373. doi: 10.1063/1.474087

    5. [5]

      (5) Danis, P. O.; Wyttenbach, T.; Maier, J. P. J. Chem. Phys. 1988, 88, 3451. doi: 10.1063/1.453893(5) Danis, P. O.; Wyttenbach, T.; Maier, J. P. J. Chem. Phys. 1988, 88, 3451. doi: 10.1063/1.453893

    6. [6]

      (6) Patsilinakou, E.; Wiedmann, R. T.; Fotakis, C.; Grant, E. R. J. Chem. Phys. 1989, 91, 3916. doi: 10.1063/1.456823(6) Patsilinakou, E.; Wiedmann, R. T.; Fotakis, C.; Grant, E. R. J. Chem. Phys. 1989, 91, 3916. doi: 10.1063/1.456823

    7. [7]

      (7) Scheper, C. R.; Kuijt, J.; Buma, W. J.; de Lange, C. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 7844. doi: 10.1063/1.477431(7) Scheper, C. R.; Kuijt, J.; Buma, W. J.; de Lange, C. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 7844. doi: 10.1063/1.477431

    8. [8]

      (8) Szarka, M. G.; Wallace, S. C. J. Chem. Phys. 1991, 95, 2336. doi: 10.1063/1.460940(8) Szarka, M. G.; Wallace, S. C. J. Chem. Phys. 1991, 95, 2336. doi: 10.1063/1.460940

    9. [9]

      (9) Dehmer, P. M.; Dehmer, J. L.; Chupka, W. A. J. Chem. Phys. 1980, 73, 126. doi: 10.1063/1.439906(9) Dehmer, P. M.; Dehmer, J. L.; Chupka, W. A. J. Chem. Phys. 1980, 73, 126. doi: 10.1063/1.439906

    10. [10]

      (10) Locht, R.; Caprace, G.; Momigny, J. Chem. Phys. Lett.1984, 111, 560. doi: 10.1016/0009-2614(84)80271-7(10) Locht, R.; Caprace, G.; Momigny, J. Chem. Phys. Lett.1984, 111, 560. doi: 10.1016/0009-2614(84)80271-7

    11. [11]

      (11) Turner, D.W.; May, D. P. J. Chem. Phys. 1967, 46, 1156. doi: 10.1063/1.1840783(11) Turner, D.W.; May, D. P. J. Chem. Phys. 1967, 46, 1156. doi: 10.1063/1.1840783

    12. [12]

      (12) Weiss, M. J. Chem. Phys. Lett. 1976, 39, 250. doi: 10.1016/0009-2614(76)80066-8(12) Weiss, M. J. Chem. Phys. Lett. 1976, 39, 250. doi: 10.1016/0009-2614(76)80066-8

    13. [13]

      (13) Chen, W.W.; Liu, J. B.; Ng, C. Y. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8086. doi: 10.1021/jp022389d(13) Chen, W.W.; Liu, J. B.; Ng, C. Y. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8086. doi: 10.1021/jp022389d

    14. [14]

      (14) Wiedmann, R. T.; Grant, E. R.; Tonkyn, R. G.; White, M. G. J. Chem. Phys. 1991, 95, 746. doi: 10.1063/1.461080(14) Wiedmann, R. T.; Grant, E. R.; Tonkyn, R. G.; White, M. G. J. Chem. Phys. 1991, 95, 746. doi: 10.1063/1.461080

    15. [15]

      (15) Kong, W.; Rodgers, D.; Hepburn, J.W. Chem. Phys. Lett. 1994, 221, 301. doi: 10.1016/0009-2614(94)00260-6(15) Kong, W.; Rodgers, D.; Hepburn, J.W. Chem. Phys. Lett. 1994, 221, 301. doi: 10.1016/0009-2614(94)00260-6

    16. [16]

      (16) Kinmond, E.; Eland, J. H. D.; Karlsson, L. Int. J. Mass Spectrom. 1999, 185, 437.(16) Kinmond, E.; Eland, J. H. D.; Karlsson, L. Int. J. Mass Spectrom. 1999, 185, 437.

    17. [17]

      (17) Tang, X. F.; Niu, M. L.; Zhou, X. G.; Liu, S. L.; Liu, F. Y.; Shan, X. B.; Sheng, L. S. J. Chem. Phys. 2011, 134, 054312. doi: 10.1063/1.3549130(17) Tang, X. F.; Niu, M. L.; Zhou, X. G.; Liu, S. L.; Liu, F. Y.; Shan, X. B.; Sheng, L. S. J. Chem. Phys. 2011, 134, 054312. doi: 10.1063/1.3549130

    18. [18]

      (18) Richardviard, M.; Delboulbe, A.; Vervloet, M. Chem. Phys. 1996, 209, 159. doi: 10.1016/0301-0104(96)00164-4(18) Richardviard, M.; Delboulbe, A.; Vervloet, M. Chem. Phys. 1996, 209, 159. doi: 10.1016/0301-0104(96)00164-4

    19. [19]

      (19) Nenner, I.; Guyon, P. M.; Baer, T.; vers, T. R. J. Chem. Phys. 1980, 72, 6587. doi: 10.1063/1.439115(19) Nenner, I.; Guyon, P. M.; Baer, T.; vers, T. R. J. Chem. Phys. 1980, 72, 6587. doi: 10.1063/1.439115

    20. [20]

      (20) Chiang, S. Y.; Ma, C. I. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 1991. doi: 10.1021/jp9935081(20) Chiang, S. Y.; Ma, C. I. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 1991. doi: 10.1021/jp9935081

    21. [21]

      (21) Richardviard, M.; Atabek, O.; Dutuit, O.; Guyon, P. M. J. Chem. Phys. 1990, 93, 8881. doi: 10.1063/1.459227(21) Richardviard, M.; Atabek, O.; Dutuit, O.; Guyon, P. M. J. Chem. Phys. 1990, 93, 8881. doi: 10.1063/1.459227

    22. [22]

      (22) Xu, H. F.; Li, Q. F.; Zhou, X. G.; Dai, J. H.; Liu, S. L.; Ma, X. X. Acta Phys. Sin. 2004, 53, 1759. [徐海峰, 李奇峰, 周晓国, 戴静华, 刘世林, 马兴孝. 物理学报, 2004, 53, 1759.](22) Xu, H. F.; Li, Q. F.; Zhou, X. G.; Dai, J. H.; Liu, S. L.; Ma, X. X. Acta Phys. Sin. 2004, 53, 1759. [徐海峰, 李奇峰, 周晓国, 戴静华, 刘世林, 马兴孝. 物理学报, 2004, 53, 1759.]

    23. [23]

      (23) Xu, H. F.; Guo, Y.; Li, Q. F.; Shi, Y.; Liu, S. L.; Ma, X. X. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3069. doi: 10.1063/1.1772363(23) Xu, H. F.; Guo, Y.; Li, Q. F.; Shi, Y.; Liu, S. L.; Ma, X. X. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3069. doi: 10.1063/1.1772363

    24. [24]

      (24) Xu, H. F.; Guo, Y.; Li, Q. F.; Liu, S. L.; Ma, X. X.; Liang, J.; Li, H. Y. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11609. doi: 10.1063/1.1624596(24) Xu, H. F.; Guo, Y.; Li, Q. F.; Liu, S. L.; Ma, X. X.; Liang, J.; Li, H. Y. J. Chem. Phys. 2003, 119, 11609. doi: 10.1063/1.1624596

    25. [25]

      (25) Wang, H.; Zhou, X. G.; Liu, S. L.; Jiang, B.; Dai, D. X.; Yang, X. M. J. Chem. Phys. 2010, 132, 244309. doi: 10.1063/1.3457945(25) Wang, H.; Zhou, X. G.; Liu, S. L.; Jiang, B.; Dai, D. X.; Yang, X. M. J. Chem. Phys. 2010, 132, 244309. doi: 10.1063/1.3457945

    26. [26]

      (26) Wang, H.; Liu, S. L.; Liu, J.; Wang, F. Y.; Jiang, B.; Yang, X. M. Acta Phys. Sin. 2008, 57, 796. [汪华, 刘世林, 刘杰, 王凤燕, 姜波, 杨学明. 物理学报, 2008, 57, 796.](26) Wang, H.; Liu, S. L.; Liu, J.; Wang, F. Y.; Jiang, B.; Yang, X. M. Acta Phys. Sin. 2008, 57, 796. [汪华, 刘世林, 刘杰, 王凤燕, 姜波, 杨学明. 物理学报, 2008, 57, 796.]

    27. [27]

      (27) Xu, H. F.; Guo, Y.; Li, Q. F.; Dai, J. H.; Liu, S. L.; Ma, X. X.; Liang, J.; Li, H. Y. Acta Phys. Sin. 2004, 53, 1027. [徐海峰, 郭颖, 李奇峰, 戴静华, 刘世林, 马兴孝, 梁军, 李海洋. 物理学报, 2004, 53, 1027.](27) Xu, H. F.; Guo, Y.; Li, Q. F.; Dai, J. H.; Liu, S. L.; Ma, X. X.; Liang, J.; Li, H. Y. Acta Phys. Sin. 2004, 53, 1027. [徐海峰, 郭颖, 李奇峰, 戴静华, 刘世林, 马兴孝, 梁军, 李海洋. 物理学报, 2004, 53, 1027.]

    28. [28]

      (28) Brundle, C.; Turner, D. Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 1969, 2, 195. doi: 10.1016/0020-7381(69)80018-5(28) Brundle, C.; Turner, D. Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 1969, 2, 195. doi: 10.1016/0020-7381(69)80018-5

    29. [29]

      (29) Lorquet, A. J.; Lorquet, J. C.; Wankenne, H.; Momigny, J.; Lefebvre, H. J. Chem. Phys. 1971, 55, 4053. doi: 10.1063/1.1676699(29) Lorquet, A. J.; Lorquet, J. C.; Wankenne, H.; Momigny, J.; Lefebvre, H. J. Chem. Phys. 1971, 55, 4053. doi: 10.1063/1.1676699

    30. [30]

      (30) Koppel, H.; Cederbaum, L. S.; Domcke, W. Chem. Phys. 1982, 69, 175. doi: 10.1016/0301-0104(82)88144-5(30) Koppel, H.; Cederbaum, L. S.; Domcke, W. Chem. Phys. 1982, 69, 175. doi: 10.1016/0301-0104(82)88144-5

    31. [31]

      (31) Cvitas, T.; Klasinc, L.; Kovac, B.; McDiarmid, R. J. Chem. Phys. 1983, 79, 1565. doi: 10.1063/1.446028(31) Cvitas, T.; Klasinc, L.; Kovac, B.; McDiarmid, R. J. Chem. Phys. 1983, 79, 1565. doi: 10.1063/1.446028

    32. [32]

      (32) Lebech, M.; Houver, J. C.; Dowek, D.; Lucchese, R. R. J. Chem. Phys. 2004, 120, 8226. doi: 10.1063/1.1651087(32) Lebech, M.; Houver, J. C.; Dowek, D.; Lucchese, R. R. J. Chem. Phys. 2004, 120, 8226. doi: 10.1063/1.1651087

    33. [33]

      (33) Tang, X. F.; Zhou, X. G.; Niu, M. L.; Liu, S. L.; Sun, J. D.; Shan, X. B.; Liu, F. Y.; Sheng, L. S. Rev. Sci. Inst. 2009, 80, 113101. doi: 10.1063/1.3250872(33) Tang, X. F.; Zhou, X. G.; Niu, M. L.; Liu, S. L.; Sun, J. D.; Shan, X. B.; Liu, F. Y.; Sheng, L. S. Rev. Sci. Inst. 2009, 80, 113101. doi: 10.1063/1.3250872

    34. [34]

      (34) Imamura, T.; Imajo, T.; Koyano, I. J. Phys. Chem. 1995, 99, 15465. doi: 10.1021/j100042a020(34) Imamura, T.; Imajo, T.; Koyano, I. J. Phys. Chem. 1995, 99, 15465. doi: 10.1021/j100042a020

    35. [35]

      (35) Lerme, J.; Abed, S.; Holt, R. A.; Larzilliere, M.; Carre, M. Chem. Phys. Lett 1983, 96, 403. doi: 10.1016/0009-2614(83)80717-9(35) Lerme, J.; Abed, S.; Holt, R. A.; Larzilliere, M.; Carre, M. Chem. Phys. Lett 1983, 96, 403. doi: 10.1016/0009-2614(83)80717-9

    36. [36]

      (36) Tokue, I.; Kobayashi, M.; Ito, Y. J. Chem. Phys. 1992, 96, 7458.(36) Tokue, I.; Kobayashi, M.; Ito, Y. J. Chem. Phys. 1992, 96, 7458.

    37. [37]

      (37) Frey, R.; tchev, B.; Peatman, W. B.; Pollak, H.; Schlag, E.W. Chem. Phys. Lett. 1978, 54, 411. doi: 10.1016/0009-2614(78)85250-6(37) Frey, R.; tchev, B.; Peatman, W. B.; Pollak, H.; Schlag, E.W. Chem. Phys. Lett. 1978, 54, 411. doi: 10.1016/0009-2614(78)85250-6

    38. [38]

      (38) Callomon, J. H.; Creutzbe, F. Phil. Trans. R. Soc. A 1974, 277, 157. doi: 10.1098/rsta.1974.0048(38) Callomon, J. H.; Creutzbe, F. Phil. Trans. R. Soc. A 1974, 277, 157. doi: 10.1098/rsta.1974.0048

    39. [39]

      (39) Hill, E.; Van Vleck, J. H. Phys. Rev. 1928, 32, 0250. doi: 10.1103/PhysRev.32.250(39) Hill, E.; Van Vleck, J. H. Phys. Rev. 1928, 32, 0250. doi: 10.1103/PhysRev.32.250

    40. [40]

      (40) Mulliken, R. S. Rev. Mod. Phys. 1930, 2, 0060. doi: 10.1103/RevModPhys.2.60(40) Mulliken, R. S. Rev. Mod. Phys. 1930, 2, 0060. doi: 10.1103/RevModPhys.2.60

    41. [41]

      (41) Wang, H. Ion Velocity Imaging Studies on Photodissociation Dynamics of Small Molecules. Ph. D. Dissertation, University of Science and Technology of China, Hefei, 2007. [汪华. 基于离子速度成像技术的小分子光解动力学研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2007.](41) Wang, H. Ion Velocity Imaging Studies on Photodissociation Dynamics of Small Molecules. Ph. D. Dissertation, University of Science and Technology of China, Hefei, 2007. [汪华. 基于离子速度成像技术的小分子光解动力学研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2007.]

    42. [42]

      (42) Aarts, J. F. M.; Callomon, J. H. Mol. Phys. 1987, 62, 637. doi: 10.1080/00268978700102451(42) Aarts, J. F. M.; Callomon, J. H. Mol. Phys. 1987, 62, 637. doi: 10.1080/00268978700102451

    43. [43]

      (43) Wang, H. F. Ion Velocity Imaging Studies on Photodissociation Dynamics of Small Molecules. Ph. D. Dissertation, University of Science and Technology of China, Hefei, 2007. [徐海峰. CH2I2分子和N2O+离子的光解离动力学研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2002.](43) Wang, H. F. Ion Velocity Imaging Studies on Photodissociation Dynamics of Small Molecules. Ph. D. Dissertation, University of Science and Technology of China, Hefei, 2007. [徐海峰. CH2I2分子和N2O+离子的光解离动力学研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2002.]

    44. [44]

      (44) Chambaud, G.; Gritli, H.; Rosmus, P.; Werner, H. J.; Knowles, P. J. Mol. Phys. 2000, 98, 1793.

      (44) Chambaud, G.; Gritli, H.; Rosmus, P.; Werner, H. J.; Knowles, P. J. Mol. Phys. 2000, 98, 1793.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  219
  • 文章访问数:  548
  • HTML全文浏览量:  31
文章相关
  • 发布日期:  2015-05-08
  • 收稿日期:  2015-01-05
  • 网络出版日期:  2015-03-04
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章