研究發現乙烷分子光化學反應解離新通道—新聞—科學網

2021-01-08 科學網

 

 

 

大連相干光源發現乙烷分子光化學反應新的解離通道

 

 

近日，中科院大連化物所研究員袁開軍、院士楊學明團隊與英國皇家科學院院士Michael N. R. Ashfold、澳大利亞新南威爾斯大學博士Christopher S. Hansen合作，利用大連相干光源研究乙烷分子的光化學取得新進展。相關成果發表於《化學科學》。

 

研究並開發利用地外行星的自然環境，一直是行星科學的中心研究目標。其中氣態巨行星（木星、土星、天王星和海王星）上有著豐富的分子化學反應過程，是星際化學家研究的長期目標。類似於地球，這些氣態巨行星在它們各自的軌道上圍繞著太陽運行，導致太陽輻射的季節性變化，進而造成了各種分子的相對豐度隨著維度和高度的周期性變化。甲烷（CH4）對近紅外太陽輻射的吸收是使這些行星上層大氣升溫的重要原因，而且它與乙烷（C2H6）和乙炔（C2H2）的產生有著密切的關係。理解CH4、C2H6和C2H2之間的動態平衡以及相對關係，是理解氣態巨行星大氣動力學的關鍵。由此該研究團隊基於大連相干光源對C2H6分子的光解動力學開展了系統的研究。

 

研究人員在112至126 nm波長範圍內，利用氫原子高裡德堡態標記飛行時間質譜技術，研究了C2H6光解中的H原子產出通道，利用超快相機實現多質量探測時間切片離子速度成像技術，同時研究了CH3產出通道和CH2產出通道。揭示了C2H5+H通道和CH3+CH2+H三體解離通道在乙烷光解中的重要性，這兩個解離通道應該被加入氣體巨行星的光化學模型中，而C2H2產物通道是次要的。這項工作有助於合理地解釋Cassini–Huygens航天探測器揭示的迄今為止無法解釋的木星大氣中C2H6與C2H2的豐度比。

 

該項工作是大連相干光源光化學實驗線站在小分子光化學研究中取得的一項重要科研成果。

 

相關論文信息： https://doi.org/10.1039/D0SC01746A

 

 

 

 

 

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