醇-水及苯團簇的光電離質譜研究及從頭算.pdf

1、近年來，氫鍵團簇的研究越來越受到人們的重視。氫鍵作為分子間的相互作用力在很多科學問題中扮演著很重要的角色。溶解、能量轉移和化學反應都離不開氫鍵的作用。特別是在生物分子中包含大量的氫鍵，通過氫鍵發(fā)生的質子轉移是許多生命現(xiàn)象的基本過程。研究氫鍵團簇可以使我們從一個相對簡單的體系來深入了解這些過程。 隨著工業(yè)的發(fā)展和社會的進步，環(huán)境污染問題日趨嚴重，這給人們的日常生活和身體健康帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。苯作為眾多的環(huán)境污染物之一，能對人的身體造

2、成極大的傷害，近年來已得到了人們的廣泛研究。 本論文中，作者通過激光、分子束和飛行時間質譜并結合從頭算理論對甲醇/乙醇／水的三元混合團簇及苯團簇的多光子電離作了系統(tǒng)的研究。 (1)利用多光子電離與飛行時聞質譜技術，在355nm激光作用下電離苯與甲醇、乙醇、水的混合團簇，探測得到了醇/水的匿簇離子信號，沒有苯的團簇及其碎片離子。經(jīng)分析認為其為五個序列的質子化團簇離子：(CH3CH2OH)nH+，(CH3OH)(H2O)(C

3、H3CH2OH)nH+,(CH3OH)(CH3CH2OH)nH+，(H2O)2(CH3CH2OH)nH+和(H2O)(CH3OH2)nH+。以其中的團簇離子為例討論了激光強度和激光延時不同對團簇信號的影響。分析認為質子化團簇離子的產生主要是由于團簇電離后發(fā)生團簇內質子轉移反應，并給出了質子轉移的可能通道。 (2)在實驗中改變不同的實驗條件，發(fā)現(xiàn)激光波長、強度、激光對脈沖閥開啟的延時都對團簇信號產生影響，而且通過改變這些條件已經(jīng)掌

4、握了它們是如何影響信號的。發(fā)現(xiàn)激光能量過大或過小，激光相對于脈沖閥開啟延時的不同作用于脈沖分子束的不同位置,延時過大或過小都不利于團簇離子的產生。 (3)在相同的實驗條件下用波長為248nm激光電離樣品時沒有發(fā)現(xiàn)醇和水的三元混合團簇離子生成，觀測到大量的苯的團簇離子信號(C6H6)+n(n=1～5)。通過理論計算得到不同計算水平下(C6H6)+的穩(wěn)定構型及相應的結構參數(shù)，并給出了在RB3LYP/6-31+G(d)水平下的主要振動