CO,2+的光激发和光解离动力学研.pdf

中国科学技术大学
博士学位论文
CO<,2><'+>的光激发和光解离动力学研
姓名:杨茂萍
申请学位级别:博士
专业:物理化学
指导教师:张立敏
20100501
摘要
摘要
+ +
本论文的工作是通过含氧小分子离子 CO2 的光解离谱(母体离子 CO2 的凹
陷谱和碎片离子 CO+、O+、C+的增强谱)研究其电子态的光激发和光解离动力
学。获得的主要结果如下:

+ 2 2 2
CO2 (X Πg,1/2(000))经由 A Πu,1/2(υ1υ20)←X Πg,1/2(000)跃迁的
[1+1]双光子解离
用一束波长为 nm 的激光激发 CO2,经过[3+1]共振增强多光子电离
+ 2
(REMPI)制备出母体离子 CO2 (X Πg,1/2(000)),再在 235-354 nm 范围内扫描解
+ 2 2 2
离激光,获得了 CO2 (X Πg,1/2(000))经由 A Πu,1/2(υ1υ20)←X Πg,1/2(000)跃迁的
[1+1]双光子解离光谱(母体离子的凹陷谱和碎片离子增强谱)。光解离谱可归属
2 + 2
为 A Πu,1/2(υ100; υ1=0-7) 振动带和 CO2 离子 A Πu,1/2 电在态弯曲振动模的
2 2
Renner-Teller 分裂能级(υ120; υ1=0-11)µ Π1/2 和(υ120; υ1=0-6)κΠ1/2。用最小二乘
+ 2 -1
法拟合,获得了 CO2 离子 A Π u,1/2 电子态的光谱常数:Te=± cm (相对
+ 2 -1 -1
于 CO2 (X Πg,1/2)), ν1=± cm ,χ11=-± ,
2 -1 2 -1 2
ν2(µ Π1/2)=± cm , 和ν2(κΠ1/2)=± cm 。(500) Π1/2 和
2 + 2
(420)µ Π1/2 振动能级谱峰强度的反转可以归因于 CO2 离子 A Πu,1/2 电子态由线性
-1 + 2
到弯曲构型的转变,并由此推导出构型变化的势垒为 5209 cm(相对于 CO2 A Π
+
u,1/2(000))。同时给出了 CO2 解离碎片产物分支比和解离光波长之间的关系,
+ 2 2 2
并讨论了 CO2 (X Πg,1/2(000))经由 A Πu,1/2(υ1υ20)←X Πg,1/2(000)跃迁的[1+1]双
光子解离机理。

+ 2 2 2
CO2 (X Πg,3/2(000))经由 A Πu,3/2(υ1υ20)←X Πg,3/2(000)跃迁的
[1+1]双光子解离
用一束波长为 nm 的激光激发 CO2,经过[3+1]共振增强多光子电离
+ 2
(REMPI)制备出母体离子 CO2 (X Πg,3/2(000)),再在 283-353 nm 范围内扫描解
I
摘要
+ 2 2 2
离激光,获得了 CO2 (X Πg,1/2(000))经由 A Πu,3/2(υ1υ20)←X Πg,3/2(000)跃迁的
[1+1]双光子解离光谱(母体离子的凹陷谱和碎片离子增强谱)。光解离谱可以归
2 + 2
属为 A Πu,3/2(υ100; υ1=0-6)振动带和 CO2 离子 A Πu,3/2 电子态弯曲振动模的
2 2
Renner-Teller 分裂能级(υ120; υ1=0-5)µ Π3/2 和(υ120; υ1=0-5)κΠ3/2。用最小二乘
+ 2 -1
法拟合,获得了 CO2 离子 A Π u,3/2 电子态的光谱常数 Te=± cm (相对
+ 2 -1 -1
于 CO2 (X Πg,3/2)), ν1=± cm ,χ11=-± ,
2 -1 2 -1 +
ν2(µ Π3/2)=± cm , 和ν2(κΠ3/2)=± cm 。给出了 CO2 解离碎片产
+ 2
物分支比和解离光波长之间的关系,并讨论了 CO2 (X Πg,3/2(000)) 经由
2 2
A Πu,3/2(υ1υ20)←X Πg,3/2(000)跃迁的[1+1]双光子解离机理。

+ 2 + 2 + 2 2
CO2 经由 C Σg ←B Σu (000)/A Πu(000,100)←X Πg,1/2
跃迁的[1+1′]光解离
电离激光固定在 nm,通过 CO