乙醇/水混合团簇的多光子电离质谱研究

利用激光器(输出波长355nm)激发乙醇和水二元混合团簇中的离子-分子反应,运用飞行时间质谱技术检测反应后生成的团簇离子.实验观测到多个序列的质子化团簇离子:(C2H5OH)nH 和(C2H5OH)n(H2O)mH (n=1-12,m=1-4),其产生是通过团簇内的质子转移反应.通过对团簇离子的峰强度同乙醇数目n和水分子数目m的关系的研究发现,团簇离子(C2H5OH)8(H2O)H 是幻数结构.     

紫外激光多光子电离下甲醇团簇中的反应

应用Nd：YAG脉冲激光器输出的355nm紫外激光实现了对甲醇的多光子电离,通过质谱技术观测到了两个质子化圃簇离子系列：（CH3OH）nH^＋（n=1—15）和（CH3OH）n（H2O）H^＋（n=7—15）,结合在HF／STO-3G和B3LYP／6—31G＋＋水平上的从头计算对其反应通道做了分析,发现其产生经过了团簇内部的质子转移反应。且质子主要来自于羟基上的氢离子。并分析了（CH3OH）nH^＋系列的结构,给出了幻数团簇（CH3OH）3H^＋的构型。同时对（CH3OH）n（H2O）H^＋系列只在n≥7时出现做了相应的解释。     

醇/水混合团簇的多光子电离质谱及从头算研究

利用多光子电离技术和飞行时间质谱仪实验研究了醇/水混合团簇的光电离质谱。在脉冲激光波长为355nm条件下,观测到以质子化(ROH)n(H2O)H+ 混合团簇离子和(ROH)nH+团簇离子为主的电离产物。醇水混合团簇电离后团簇离子发生内部质子化转移反应是形成质子化团簇离子的主要原因。应用量化计算,构造了质量数较小的几个团簇离子的可能的空间几何构型,发现二元团簇离子(CH3OH)n(H2O)H+是以(CH3OH)H+作为内核离子,再通过氢键与其它分子组合而构成团簇离子。     

基于多光子电离的氨/醇混合团簇的飞行时间质谱研究

用多光子电离技术结合飞行时间质谱仪对氨/醇混合团簇进行了研究。在脉冲激光波长为355nm条件下观测到团簇离子。主要的电离产物为质子化的（ROH）n（NH3）mH＋（n=1~6,m=0~4）混合团簇离子,且各个序列的离子强度随m的增大而减小。经分析,氨与醇混合团簇电离后团簇离子发生内部质子化转移反应是形成质子化团簇离子的主要原因。比较分析质谱图可知,当团簇离子比较小的时候二元团簇解离以失去醇类分子为主,随着团簇离子的增大,解离由失去醇分子为主逐渐变为失去氨分子为主。     

深冷中性铝团簇的产生和光电离

报道了用激光蒸发／分子束方法产生深度冷却的中性金属团簇。产生的铝团簇Ａｌ．（ｎ＝２，……，６，７）用１９３ｎｍ的准分子激光电离，由飞行时间质谱（ＴＯＦＭＳ）探测。对激光蒸发／分子束技术产生的团簇束的特点作了简单评述并与其它团簇源作了比较。     

甲醇、乙醇多光子电离的光化学过程

在XeCl准分子激光器、分子束装置、四极质谱仪组成的实验系统中进行了CH_3OH、C_2H_5OH的多光子电离质谱实验。在CH_3OH的多光子电离质谱中观察到了CH_3~+、CH_3O~+和CH_3OH~+的存在;在C_2H_5OH的多光子电离质谱中观察到了C_2H_5~+、CH_3O~+、CH_3OH~+、C_2H_2OH~+、C_2H_3OH~+、C_2H_4OH~+和O_2H_5OH~+的存在。并在两个质谱中分别测量了各离子强度随激光光强和样品分子气量的变化规律。     

笼形团簇材料

近年来,在原子、分子和凝聚态两层次之间出现了原子团簇这一重要的学科领域。本文介绍了笼形团簇材料的国内外最新研究进展,分析了笼形团簇材料的研究现状,并对其未来的发展方向进行了展望。     

超短超强激光场中大尺寸团簇的动力学膨胀行为

提出了有效介电常数模型,利用"流体动力学"模型分析了超短超强激光与团簇相互作用过程中高价电离态离子产生的机制,以及不同波长激光对高价电离态离子产生机制的影响.并在此基础上采用粒子模拟计算了不同电荷态离子的能谱以及总的离子能谱分布.计算结果表明在高电荷态离子的能谱分布上有很长的高能尾部,表明产生了几百keV的高能离子.     

基于五粒子团簇态实现四粒子团簇态的概率隐形传态

为实现更经济的四粒子团簇态的概率隐形传输,提出了一种利用五粒子团簇态为量子信道的隐形传态方案.基于解纠缠-隐形传输-重构纠缠方法,发送者在发送信息之前对信息态进行一次控制非门操作和投影测量,将解纠缠的信息发送给接收者.在这个过程中发送者需要进行2次Bell基联合测量和1次单粒子测量,接收者根据发送者的测量结果进行相应操作,得出解纠缠的信息态.引入辅助粒子重构原始的未知信息态,信息传输成功的概率为4|a|2,提出的方案可以很好地应对一般窃听方式.     

Si_xN~±_y团簇离子的形成和稳定性研究

结合ＤＶ－Ｘα方法的理论计算结果，对激光蒸发方法产生的ＳｉｘＮ团簇离子的形成和稳定性进行了细致的研究。发现上述四簇离子可能以ＳｉＮ３或ＳｉＮ４作为初始单元，较大的团簇离子可由某种单元与另一质谱上较稳定的复合分子组成。质谱强度变化的规律表明：若团簇离子质量是Ｓｉ原子量的倍数时，呈现极大值，此时，团簇离子包含偶数个Ｎ原子。其奇偶性是由初始单元强度差异引起的。     

355 nm激光作用下间甲苯酚的多光子电离质谱研究

利用355nm激光作为光源对间甲苯酚分子进行了多光子电离解离研究,得到了间甲苯酚分子的多光子电离飞行时间质谱图,实验中没有观测到母体离子信号。对其中的部分产物离子进行分析,得出了该波长下主要的解离电离通道。应用从头计算理论,在B3LYP/6-311++G(d,p)基组水平上对质荷比为109(C₇H₈OH⁺)离子及C₇H₈O的可能构型进行优化,得到了其稳定构型。对C₇H₈OH⁺离子势能面的研究得到,C₇H₈OH⁺离子的形成是一个无势垒的反应过程。     

猪肉冷藏过程中顶空挥发性有机物快速检测研究

为了研究猪瘦肉与肥肉、五花肉在冷藏过程中的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)特征,利用自主研制的质子转移反应质谱分别对三类猪肉在低温冷藏过程中产生的VOCs进行定时直接检测,得到了不同猪肉在新鲜时和变质后的VOCs质谱图以及冷藏过程中特征VOCs的变化趋势图.分析发现乙醇是三种新鲜猪肉的共同VOCs特征,而新鲜肥肉的特征是顶空存在乙醛,新鲜五花肉则具有二者的共同特征.冷藏过程中,三类肉的顶空VOCs在1～9日内均处于相对稳定阶段,之后变化的共同特征是乙醇等不含硫VOCs浓度迅速上升后下降,而二甲基二硫醚等含硫VOCs浓度开始上升,但各类猪肉顶空的VOCs浓度比率及变化快慢有较大区别.     

质子转移反应质谱检测不同品种桂花挥发性有机物

为了研究金桂、银桂和丹桂释放的挥发性有机物特征,利用自制的质子转移反应质谱分别检测金桂、银桂和丹桂中的挥发性有机物.在三种漂移管电压(250V、320 V和461 V)下分别获得了金桂、银桂和丹桂的特征全谱图.研究表明金桂的特征产物离子有m/z=171、105、91、87、73和69,银桂的特征产物离子有m/z=120、105、91、77、73和69,丹桂的特征产物离子有m/z=137、73、69和51.通过比较分析发现三种桂花有共同特征产物离子,但不同品种桂花的特征离子及其强度存在一定的差异性.实验结果表明该仪器可以实现快速检测,利用特征产物离子可对不同品种的桂花进行鉴别.质子转移反应质谱技术已应用于环境监测领域,实验结果对开展环境气体监测研究具有一定的参考意义.     

质子转移反应飞行时间质谱的建立与性能研究

介绍了自主研制的质子转移反应飞行时间质谱的基本结构和性能。首先对数据采集卡甄别离子脉冲的阈值电压进行了优化,结果表明当阈值电压为0.33V时,H316O+(m/z 19)与H318O+(m/z 21)的离子计数比约500:1;然后考察了水团簇离子H3O+(H2O)n的分布与漂移管约化电场的关系,结果表明,当E/N为139 Td时,团簇离子得到很好地抑制,质谱观察到的离子主要是H3O+,其纯度可达99%以上;随后考察了质谱的分辨率,结果表明在m/z124处,分辨率最好,达到2653; 采用不同浓度的乙醇标样对仪器的线性范围和检测限性能进行了测试,结果表明该仪器的线性动态范围可达三个数量级,检测限可达3.8 ppb; 最后用该质谱仪检测了实验室空气,得到了实验室空气的质谱图。自主研制的质子转移反应飞行时间质谱可实现对痕量挥发性有机物的实时在线测量,在环境、食品、医学等领域具有重要应用价值。     

Localized Ostwald Ripening Guided Dissolution/Regrowth to Ancient Chinese Coin‐shaped VO2 Nanoplates with Enhanced Mass Transfer for Zinc Ion Storage

Charge and mass transfer at the interface between electrode and electrolyte are of vital significance for energy conversion and storage in aqueous rechargeable zinc ion batteries (ZIBs). Approaching rational design and preparation of unique nanostructures with enhanced mass transfer is still facing great challenges in response to these problems. Herein, the highly uniform and round new‐state nsutite‐type vanadium dioxide (VO₂) nanoplates with novel ancient Chinese coin structure (with thickness of ≈50 nm and diameter of ≈500 nm, with a hole in the middle) are prepared successfully. During the hydrothermal process, the VO₂ nanoplate undergoes an interesting Ostwald ripening guided dissolution‐regrowth process, resulting in the formation of the unusual ancient Chinese coin structure. Impressively, based on structural merits of the abundant electrolyte‐accessible sites and transfer pathways, the mass transfer can be enhanced at the surface of as‐prepared VO₂ nanoplates‐based electrode. The VO₂ nanoplates further deliver high reversible specific capacity and rate ability for rechargeable ZIBs. Hence, this work presents a new avenue for designing unique nanostructure vanadium oxides to boost the electrochemical properties of aqueous ZIBs.     

挥发性有机污染物实时在线化学电离质谱测量方法研究

以<大气污染物综合排放标准>(GB 16297-1996)中有机物的实时在线测量为目的.对自行研制的质子转移反应质谱(proton transfer reaction mass spectrometry,PTR-MS)装置的参数进行了优化和测量.利用高纯N2稀释的单一有机物PTR-MS测量结果表明,在E/N=144 Td条件下,质子化的有机物离子为主要的产物离子峰,没有明显的碎片离子存在.测试了进样系统中催化转化装置的性能,给出了11种挥发性有机物的探测灵敏度和检测下限,讨论了PTR-MS的测量精度.测试结果表明,自行研制的PTR-MS能够实时在线监测<大气污染物综合排放标准>中规定的有机污染物.     

氟锆酸盐玻璃中Tm~（3＋）离子的光跃迁

给出了ＺＢＬＡＮ中Ｔｍ~３＋离子的一些光谱参量（Ａｒ，β，τｍ，τｒ，△λ，σｒ）的实验和计算结果。报道了不同波长激发下Ｔｍ￣３＋离子的发射光谱（ＵＶ－ＮＩＲ）。荧光寿命和发射强度随掺杂Ｔｍ３＋浓度的变化。着重讨论了Ｔｍ￣３＋离子之间的能量转移过程。