安光所在氟甲烷分子离子解离动力学研究方面取得新进展

近日，安光所张为俊研究员课题组在氟甲烷分子离子解离动力学研究方面取得新进展，相关成果以“Double Imaging Photoelectron Photoion Coincidence Sheds New Light on the Dissociation of State-Selected CH₃F⁺ Ions”为题在线发表在美国化学会核心期刊《The Journal of Physical Chemistry A》上（DOI: 10.1021/acs.jpca.7b06038）。

量子态选择的分子离子解离动力学是化学反应动力学研究的重要内容。课题组唐小锋副研究员与法国Synchrotron SOLEIL国家同步辐射实验室国际合作，以真空紫外同步辐射光作为电离源，通过先进的光电子光离子符合成像技术制备出具有量子态选择的CH₃F⁺氟甲烷分子离子，精确测量了CH₂F⁺、CHF⁺、CH₃⁺和CH₂⁺等碎片离子的出现势以及氟甲烷分子离子解离过程中释放的平动能大小，结合理论计算结果全面清晰地揭示了氟甲烷分子离子各个电子态的解离动力学机理，并首次在实验上观察到来源于三种不同反应通道的CH₂F⁺和CH₃⁺碎片离子。结果表明，氟甲烷离子的X²E电子基态和A²A₁和B²E电子激发态具有完全不同的解离特征，呈现出明显的量子态选择效应。

《The Journal of Physical Chemistry A》期刊多位审稿人称赞该成果为“卤代甲烷离子光解/光电离研究中非常漂亮的工作”（“This a beautifully written paper, part of a wider study, on the alkyl halide ion photo-dissociation/photo-ionization.”），以及“该类研究中最成功的研究之一”（“I consider this to be one of the most successful studies of its kind.”）。

上述研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和安徽省自然科学基金等项目支持。

文章链接：http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpca.7b06038

图1 氟甲烷分子离子解离示意图、光电子光离子符合质谱及符合图像

图2 对应于CH₃⁺碎片离子的电子离子平动能相关图