检索结果-内蒙古大学图书馆

Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 211-220,I0102页

作者：徐昕陈俊刘舒张东辉中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室大连116023 中国科学院大学北京100049 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002

本文在最近构建的F12a势能面上,对OH+HCl→Cl+H_(2)O的一系列反应物转动激发态进行了势能平均的五维含时波包计算,得到了初始态选择的反应几率和速率常数。研究发现,除了很低碰撞能量,单独激发反应物HCl到j_(1)=2或者OH到j_(2)=1得到了... 详细信息

本文在最近构建的F12a势能面上,对OH+HCl→Cl+H_(2)O的一系列反应物转动激发态进行了势能平均的五维含时波包计算,得到了初始态选择的反应几率和速率常数。研究发现,除了很低碰撞能量,单独激发反应物HCl到j_(1)=2或者OH到j_(2)=1得到了总反应几率的最大值.在低能区域,随着OH转动激发的增加,反应几率的共振增强迅速减小,导致250K以下的速率常数迅速下降HCl和OH同时转动激发的速率常数不是单独激发结果的简单叠加。最后,通过对(5,5)态以下初始转动态的速率常数进行玻尔兹曼平均,得到了反应的热速率常数,与实验结果基本吻合。

关键词：反应物转动激发含时波包反应几率 Feshbach共振速率常数

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窄脉冲分子束系统的发展与表征

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Chinese Journal of Chemical Physics 2023年第3期36卷 259-264,I0099页

作者：谢雨润刘和洋肖越韩杰李之超王禹朝汪涛杨学明杨天罡南方科技大学化学系深圳市能源化学重点实验室深圳518055 中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室大连116023 合肥国家实验室合肥230088 深圳综合粒子设施研究院深圳518107

本文结合高速分子斩波器与温度可调的脉冲阀,搭建了一套制备脉冲宽度窄且速度连续可调的分子束装置.通过共振增强多光子电离方法对分子束的脉冲宽度与速度进行了表征.测量表明斩波器可将氢气分子束在脉冲阀下游约193 mm处的脉冲宽度从2... 详细信息

本文结合高速分子斩波器与温度可调的脉冲阀,搭建了一套制备脉冲宽度窄且速度连续可调的分子束装置.通过共振增强多光子电离方法对分子束的脉冲宽度与速度进行了表征.测量表明斩波器可将氢气分子束在脉冲阀下游约193 mm处的脉冲宽度从20.0μs缩短到6.3 us.为了精确测量氢气分子的速度,实验采用了受激拉曼泵浦和共振增强多光子电离结合的泵浦-探测方法,利用纳秒级的受激拉曼泵浦脉冲激光作为测量时间零点,在标记分子飞行固定距离(193 mm)后精确测量分子到达时间以获得分子束速度同时通过改变脉冲阀的温度,实现氢气分子束速度在1290~3550 m/s之间的连续调节.本文搭建的系统在化学反应动力学领域有多种潜在应用,包括与离子阱以及分子束表面散射装置结合进行实验研究.

关键词：分子束化学反应动力学共振增强多光子电离

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等离激元催化反应动力学研究装置

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Chinese Journal of Chemical Physics 2023年第3期36卷 249-258,I0099页

作者：张文周勇陈伟王天骏秦召贤李杲任泽峰杨学明周传耀安徽师范大学物理系光电材料科学与技术安徽省重点实验室芜湖241000 b.中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室催化基础国家重点实验室大连116023 中国科学院大学北京100049

等离激元催化是利用金属纳米颗粒的局域表面等离激元来驱动化学反应的现象,已经发展成为多相催化的一个新兴研究领域.然而,实验研究中温度测量不准和反应物吸附状态不明确导致等离激元催化反应的微观机制存在争议.为了研究等离激元催化... 详细信息

等离激元催化是利用金属纳米颗粒的局域表面等离激元来驱动化学反应的现象,已经发展成为多相催化的一个新兴研究领域.然而,实验研究中温度测量不准和反应物吸附状态不明确导致等离激元催化反应的微观机制存在争议.为了研究等离激元催化反应动力学,本文设计搭建了一台基于在线质谱检测的装置,通过对反应器的改进来解决温度测量和吸附状态识别的问题.相比于传统设计中仅安装一个热偶,本文在反应器中安装了三个热偶.基于传热模型,这种多点测温技术可以定量计算出催化剂的有效温度以及热反应的贡献.此外,在装置中集成了程序升温脱附谱,用于测量反应物的吸附状态.通过对模型催化反应Au/TiO_(2)等离激元催化H_(2)+D_(2)→HD的定量测量,测试了该装置的性能,明确了H_(2)/D_(2)在Au/TiO_(2)界面的解离吸附和非热反应对HD生成的贡献,证明了该装置在等离激元催化反应动力学研究方面的能力.

关键词：等离激元催化反应装置反应机制驱动力多点温度测量吸附状态识别

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利用金属-自由基相互作用调控自由基的定向转化

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第2期45卷 120-131页

作者：黄志鹏杨阳穆骏驹李根恒韩建宇任濮宁张健罗能超韩克利王峰中国科学院大连化学物理研究所催化国家重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049 中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室辽宁大连116023 大连理工大学张大煜化学学院辽宁大连116024

近年来光催化研究的兴起极大地促进了传统自由基化学的发展.在光照下,被激发的光催化剂会与底物发生电荷转化,从而在非常温和的条件下产生自由基中间体.自由基物种非常活泼,可快速地发生各类C–C偶联或者断键反应,但自由基的高活性同时... 详细信息

近年来光催化研究的兴起极大地促进了传统自由基化学的发展.在光照下,被激发的光催化剂会与底物发生电荷转化,从而在非常温和的条件下产生自由基中间体.自由基物种非常活泼,可快速地发生各类C–C偶联或者断键反应,但自由基的高活性同时意味着难以实现其可控的转化.特别是在多相光催化体系中,实现自由基物种的定向转化仍非常困难.光照条件下,半导体光催化剂的光生电子或空穴可以活化底物产生各种活泼的自由基物种,但往往在随后的自由基转化反应中扮演着旁观者的角色.即产生的自由基中间体可以自由地扩散和反应,它们会彼此碰撞发生自由基-自由基偶联反应,与表面活性氢物种反应,或者进一步被氧化为相应的碳正离子进而转化为一系列复杂的产物.因此,多相光催化剂表面不受控的自由基反应限制了其在很多重要领域(例如合成化学以及生物质转化等)的进一步应用.本文提出在半导体催化剂表面构建特定的金属位点,利用金属-自由基相互作用来调控在半导体表面产生的自由基物种的定向转化.以苯乙酸在金属/TiO_(2)催化剂上的光催化脱羧为模型反应进行研究.光照条件下,苯乙酸在TiO_(2)上被光生空穴氧化发生脱羧反应,产生苄基自由基.若该自由基物种能被稳定在负载的金属颗粒表面,就会优先与金属上光生电子还原质子产生的活性氢物种反应,选择性地生成甲苯,否则将会自由地碰撞反应,得到联苄和甲苯的混合物.结果表明,Pd/TiO_(2)能高选择性地催化苯乙酸脱羧产生甲苯,得到与其它金属/TiO_(2)催化剂截然不同的产物分布.同时,利用瞬态吸收光谱可原位地观测产生的苄基自由基在金属/TiO_(2)催化剂上转化.研究发现,苄基自由基的Pd/TiO_(2)催化剂上的转化遵循准一级的反应动力学行为,而非完全自由的自由基转化路径.基于以上结果,推测Pd纳米颗粒能够将在TiO_(2)上产生的自由基稳定在其表面,并调控自由基的后续转化.DFT计算表明,Pd与自由基物种存在强电子相互作用,使其对自由基具有很强的亲和力.这种强金属-自由基相互作用为高效自由基转化体系的设计提供了可能.在催化剂表面构建特定的金属位点,例如Pd纳米颗粒,可将在半导体光催化剂上产生的自由基物种稳定在表面,避免其发生无序的自由基反应,同时进一步修饰金属位点,即可促进表面稳定的自由基物种的定向转化.

关键词：金属-自由基相互作用自由基反应光催化反应机理金属催化剂

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紫外光诱导氧化钛(110)表面氧空位迁移的成像研究

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第1期37卷 29-34,I0117页

作者：赵祥云卫东金闲驰江凌马志博杨学明中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室大连116023 中国科学院大学北京100049 盛达欧科(北京)分析仪器有限公司北京100044 苏州华杨科学仪器有限公司苏州215300 南方科技大学化学系深圳518055

本文报道了在氧化钛(110)表面上利用扫描隧道显微镜观察到的266 nm紫外激光照射下引发的氧空位迁移.由于紫外光诱导的氧空位迁移,表面上形成了氧空位对甚至氧空位三聚体.氧空位对缺陷有两种稳定的扫描隧道显微镜形态,在扫描过程中可以互... 详细信息

本文报道了在氧化钛(110)表面上利用扫描隧道显微镜观察到的266 nm紫外激光照射下引发的氧空位迁移.由于紫外光诱导的氧空位迁移,表面上形成了氧空位对甚至氧空位三聚体.氧空位对缺陷有两种稳定的扫描隧道显微镜形态,在扫描过程中可以互换.较长的光照时间(68分钟)可以形成以氧空位对为主要点缺陷的氧化钛(110)表面.本文丰富了关于紫外光照射下氧空位行为的理解,为未来涉及266 nm紫外光的金红石型氧化钛(110)还原表面的光催化研究氧空位扩散和氧空位寡聚体形成的现象提供了参考.

关键词：氧化钛扫描隧道显微镜紫外光照氧空位

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使用石英手性项进行归一化的宽带红外和频振动光谱方法的验证

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Chinese Journal of Chemical Physics 2023年第3期36卷 265-271,I0099页

作者：李嘉杰曾维旺曾文曾琼周传耀杨学明任泽峰中国科学技术大学化学物理系合肥230026 中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室大连116023 中国科学院大学北京100049 南方科技大学化学系深圳518055

和频振动光谱已被广泛用于表征各种界面、然而,对于某些界面。如担载粉末颗粒的界面,由于粉末会散射和频振动光谱信号使得光谱难以准确测量,获取高信噪比的和频振动光谱信号成为了一个巨大的挑战.本文发展了一种新的方法,在和频振动测量... 详细信息

和频振动光谱已被广泛用于表征各种界面、然而,对于某些界面。如担载粉末颗粒的界面,由于粉末会散射和频振动光谱信号使得光谱难以准确测量,获取高信噪比的和频振动光谱信号成为了一个巨大的挑战.本文发展了一种新的方法,在和频振动测量时,使用一片z切的α-石英晶体作为基底,担载少量催化剂粉末样品.该方法不仅可以通过石英晶体非共振电场的干涉放大界面颗粒上吸附分子的和频振动信号,并获得相位信息,还可以用于宽带红外和频振动光谱进行归一化.通过分离不同偏振的和频振动信号,能够分离并同时收集手性和非手性的和频振动信号.使用手性的和频振动信号来归一化非手性的和频振动强度,从而避免因担载物质到石英晶体上或由于不同时刻光的不稳定性引起的界面变化或者光重合差异.本文通过测量担载有MoC纳米粒子的石英基底上CH3OD的吸附来验证了本文的方法.无论界面情况如何,都能获得高信噪比的和频振动光谱.

关键词： α-石英宽带红外归一化甲醇碳化钼粉末和频振动光谱

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一氧化二氮的光解动力学:O(^(1)D)+N_(2)(X^(1)∑_(g)^(+))产物通道

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 286-294,I0103页

作者：杨帅康巫雨承罗子杰李振兴华伟常尧王兴安袁开军杨学明中国科学技术大学化学材料学院化学物理系合肥230026 中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室大连光源科学研究室大连116023 大连海事大学轮机工程学院大连116026 合肥国家实验室合肥230088 南方科技大学理学院化学系和先进光源中心深圳518055

由于一氧化二氮(N_(2)O)在大气化学中的重要性,本文使用时间切片的离子速度成像技术重新研究了一氧化二氮在紫外吸收区域的光解离动力学.采用单色光测量了203.814nm和205.472nm光解产物O(^(1)D)的离子影像,以及采用双色光记录了从200到2... 详细信息

由于一氧化二氮(N_(2)O)在大气化学中的重要性,本文使用时间切片的离子速度成像技术重新研究了一氧化二氮在紫外吸收区域的光解离动力学.采用单色光测量了203.814nm和205.472nm光解产物O(^(1)D)的离子影像,以及采用双色光记录了从200到220nm范围八个光解波长下解离产物O(^(1)D)的图像.产物N_(2)(X^(1)∑_(g)^(+))碎片的转动态分布和各向异性参数的信息可以从图像中获取:实验结果表明,N_(2)产物的转动态分布发生反转,最大值在J≈70.随着N_(2)转动量子数J增加,各向异性参数β表现出两次显著的下降.根据前人的理论计算[J,***.136,044314(2012)],初始线性构型的轴向反冲程度的不同导致了β随J的变化.然而,在高J区域,非绝热跃迁之后的基态势能面上存在额外的扭矩,从而引起额外的转动激发和较低的β值.采用真空紫外单光子电离O(^(1)D)原子的双色实验能够准确地获得产物的转动态分布和角分布.该工作加深了对三原子分子光解机制的进一步理解.

关键词：紫外光解离一氧化二氮离子速度成像非绝热

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基本不变量神经网络解析梯度方法的研究

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高等学校化学学报 2021年第7期42卷 2146-2154页

作者：商辰尧张东辉中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室大连116023 中国科学院大学北京100049

提升势能面的运行速度对于动力学模拟至关重要.相对于计算简单、但耗时更长的数值梯度计算,直接求解势能面梯度的解析公式能够大幅提高势能面的运行效率.本文发展了基本不变量神经网络解析梯度的生成方法.计算解析梯度的代码可以通过程... 详细信息

提升势能面的运行速度对于动力学模拟至关重要.相对于计算简单、但耗时更长的数值梯度计算,直接求解势能面梯度的解析公式能够大幅提高势能面的运行效率.本文发展了基本不变量神经网络解析梯度的生成方法.计算解析梯度的代码可以通过程序自动生成.对大量数据点进行测试后,证明了该方法可以得到正确的势能面梯度输出结果.通过测试不同势能面的调用时间,发现采用解析梯度方法能够带来10倍以上的性能提升.随着体系的增大,这种性能提升也会越明显.

关键词：势能面神经网络反应动力学

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Ta4Cn^-/0(n=0-4)团簇的电子结构、成键性质及稳定性

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物理学报 2021年第2期70卷 238-248页

作者：张超江许洪光徐西玲郑卫军中国科学院化学研究所北京分子科学研究中心分子反应动力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京怀柔综合性国家科学中心物质科学实验室北京101400

本文采用尺寸选择的负离子光电子能谱技术,结合密度泛函理论,对Ta4Cn^-/0(n=0-4)团簇电子结构、成键性质以及稳定性进行了研究.实验测得Ta4Cn-(n=0—4)团簇负离子基态结构的垂直脱附能分别为(1.16±0.08),(1.35±0.08),(1.51... 详细信息

本文采用尺寸选择的负离子光电子能谱技术,结合密度泛函理论,对Ta4Cn^-/0(n=0-4)团簇电子结构、成键性质以及稳定性进行了研究.实验测得Ta4Cn-(n=0—4)团簇负离子基态结构的垂直脱附能分别为(1.16±0.08),(1.35±0.08),(1.51±0.08),(1.30±0.08)和(1.86±0.08)eV.中性Ta4Cn(n=0—4)团簇的电子亲和能分别为(1.10±0.08),(1.31±0.08),(1.44±0.08),(1.21±0.08)和(1.80±0.08)eV.研究发现Ta4^-/0团簇为四面体结构,Ta4C1-/0团簇中碳原子覆盖在Ta4四面体的一个面上方,Ta4C2^-/0团簇则是两个碳原子分别覆盖在Ta4四面体中的两个面上方.Ta4C3^-/0团簇是一个缺角立方体结构.Ta4C4^-/0团簇则是近似立方体结构,可以看成是α-TaC面心立方晶体的最小晶胞单元.分子轨道分析结果显示Ta4C3团簇的单电子最高占据轨道主要布居在单个钽原子周围,导致Ta4C3^-团簇的垂直脱附能明显低于其相邻团簇.理论研究显示随着碳原子数目的增加,Ta4Cn^-/0(n=0—4)团簇中的钽-钽金属键逐渐被钽-碳共价键取代,单原子结合能逐渐增加且明显高于Ta4+n^-/0(n=0-4)团簇.中性Ta4C4的单原子结合能高达7.13 eV,这说明钽-碳共价键的形成有利于提高材料的熔点,这与碳化钽作为高温陶瓷材料的特性密切相关.

关键词：光电子能谱密度泛函 Ta4Cn^-/0团簇

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大连极紫外相干光源

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中国激光 2019年第1期46卷 43-50页

作者：余永李钦明杨家岳王光磊史磊丁洪利陶凯汤振兴贺志刚陈志超田宇欢戴东旭吴国荣张未卿杨学明冯超陈思王震谷端陈杰刘晓庆兰太和冯冽张文艳钟少鹏张俊强李林肖诚成李昊赵欢陈广花朱海君丁建国黄毛毛张伟赖龙伟杨夫彬王光宏相升旺胡晓刘以勇孙森高飞蒋志强周孝轩刘永芳吴勇华陈志豪王锐萍黄大章张猛邓海啸李宾林国强俞路阳阎映炳阎山川夏晓彬周巧根刘波顾强谷鸣方国平冷用斌殷立新王东赵振堂中国科学院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海应用物理研究所上海201204

先进光源的发展在前沿科学研究中发挥的作用越来越重要。近十年来,飞速发展的自由电子激光技术为科学家们提供了探索未知世界、发现新科学规律和实现技术变革的重要工具。建成的大连极紫外(EUV)相干光源的运行波段为50～150nm,单脉冲能... 详细信息

先进光源的发展在前沿科学研究中发挥的作用越来越重要。近十年来,飞速发展的自由电子激光技术为科学家们提供了探索未知世界、发现新科学规律和实现技术变革的重要工具。建成的大连极紫外(EUV)相干光源的运行波段为50～150nm,单脉冲能量大于100μJ,且可提供10-12 s和10-13 s量级的超快激光脉冲,是我国第一台自由电子激光用户装置,并且是国际上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光用户装置,在世界范围内为用户提供具有高峰值亮度和超短脉冲的极紫外激光。大连EUV相干光源是由国家自然科学基金委资助、由中国科学院大连化学物理研究所和上海应用物理研究所共同承担的重大科学仪器研制项目,目标是打造一个以先进极紫外光源为核心、主要用于能源基础科学研究的光子科学平台。

关键词：激光光学自由电子激光极紫外激光能源基础研究

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