| 题名 | 气相负离子团簇的光电子能谱研究 |
| 作者 | 王永天 |
| 答辩日期 | 2020-06-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) |
| 导师 | 刘洪涛 |
| 关键词 | 光电子能谱 理论计算 低能电子态 电子结构和成键特征 |
| 英文摘要 | 本文主要介绍了高分辨光电子速度成像仪的研制和利用该技术结合理论计算对三类负离子团簇的光电子能谱研究。系统地探究了溶剂化负离子团簇——金负离子Au1,2~-与醇类溶剂分子的相互作用;VO2H-负离子团簇的几何和电子结构;双原子分子负离子IO-和ThC-及其对应的中性分子的基态和低能激发态的电子结构。另外,本文结合电喷雾离子源技术、低温离子阱技术及双反射飞行时间质谱技术设计了新的可以研究复杂体系及多电荷体系的高分辨冷负离子慢电子速度成像仪。小尺寸金纳米颗粒和金单原子表现出很高的催化活性。本文系统研究了Au-负离子溶质与醇类溶剂分子相互作用的Au1,2~-(Solv)n(Solv=C2H5OH,n-C3H7OH;n=1-3 for Au-;n=1 for Au2~-)体系,不同溶剂、溶剂分子数目、不同溶质离子对相互作用的影响,得到了结构的变化规律和溶剂化结合能的估算方法。发现了与氟gauche效应相似的金gauche效应,这是首次提出的金属负离子的邻位交叉效应(gauche effect)。钒氧化物在多相催化中发挥着巨大的作用,块状或负载型钒氧化物作为催化剂应用于许多用于能源可持续性的工业催化反应中。本文利用自主研制的高分辨光电子速度成像仪得到了VO2H-负离子团簇的振动分辨的光电子能谱,结合理论计算确定了中性分子VO2H的电子亲和势并指认了HO-V=O键的对称弯曲振动频率。结果表明VO2H-体系的电子组态和VO2~-的电子组态较为相近,当H原子与VO2~-中的O原子结合时,可以有效削弱V-O键的强度。IO自由基是与臭氧有关的光化学反应的催化剂,研究IO自由基的光解离特性对于加深碘光化学的理解至关重要,本论文通过光电子成像和光脱附能谱测定了IO分子更精确的电子亲合势和其他光谱参数,对于IO-负离子,验证了其理论预测的预解离激发态,观测到与理论计算预测的排斥态相反的束缚激发态,并观察到两个奇特的共振态,推测它们是“偶极诱导共振”,两个态能量间隔与IO振动频率接近,但是与偶极束缚态引起的共振有显著不同。固体ThC在钍基核燃料研究中有重要潜在价值,而ThC分子的光谱研究能为锕系理论计算提供重要参考依据。本论文利用高分辨光电子成像精确测定了ThC分子的电子亲和势和第一电子激发态的能量和振动频率,理论计算与实验测定结果吻合。分子轨道及键级的分析均表明Th-C键为具有共价特性的多重键。自主研制的高分辨光电子成像仪的仪器灵敏度,分辨率等性能虽然已经能满足大多数研究体系的需求,但是对于部分较为复杂体系的分辨及多电荷负离子体系的研究仍然力有未逮,故本文结合电喷雾离子源技术、低温离子阱技术及双反射飞行时间质谱技术设计了新的具有研究复杂体系及多电荷体系能力的高分辨冷负离子慢电子速度成像仪。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 151 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/32493]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2011-2017年 |
| 作者单位 | 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王永天. 气相负离子团簇的光电子能谱研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所). 2020. |
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