強光子場中での溶媒和金属クラスターイオンの反応ダイナミックス

强光子场中溶剂化金属簇离子的反应动力学

• 批准号: 15035209
• 负责人: 富宅 喜代一
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15035209/
• 关键词: 強光子場; アルカリ土類金属イオン; 酸化還元反応; フェムト秒レーザー; クーロン爆発; 溶媒和電子; アンモニウムラジカル

[1]強光子場中での溶媒和アルカリ土類金属イオンの酸化還元反応の動的機構を解明するために、Mg(NH_3)_nやCa(NH_3)_nについて、Tiサファイア フェムト(FS)秒レーザーを用いた多光子イオン化過程の検討を行ったMg(NH_3)_nについて集光条件下(約10^<13> W/cm^2)で、Mg^<2+>(NH_3)_m(m【greater than or equal】4)の生成を初めて観測した。また、Mg(H_2O)_nではMg^<2+>(H_2O)_m(m【greater than or equal】3)が検出された。この結果は、Mgの第二イオン化ポテンシャルが非常に高いため、2価イオンを含む小さなクラスターでは電荷の再配分と溶媒分子の還元反応が起こり、クーロン爆発で分解すると結論した。また質量選択したMg^+(NH_3)_n(n=3-6)の光イオン化過程をFS秒レーザーを用いて検討した。この結果、10^<12> W/cm^2以上の光強度では、蒸発過程の他に新たに二価イオンの生成と金属イオンの酸化反応が競合して進むことを明らかにした。[2]溶媒和電子の捕捉過程の理解とクラスター内でのH原子の動的挙動の情報を得るために、NH_4ラジカルのアンモニアクラスター内での励起状態緩和過程をFS秒ポンプープローブ法により検討した。1:1錯体では、無輻射過程が大きく促進され、1.4psに寿命が減少する結果が得られ、内部転換過程が大きく促進されることが明らかになった。さらにn=2と3では650,250 fsとなり、n=6では120 fsまで寿命が短くなる。この結果は、液体アンモニア中での電子の緩和速度とほぼ一致し、NH_4(NH_3)_n中で非局在化し溶媒分子と強く相互作用した価電子の緩和を反映していると結論した。また、CH_3NH_3(CH_3NH_2)_nの生成過程と安定性を調べるために、クラスターのイオン化ポテンシャルを検討した。また、FS秒レーザーを用いて、(CH_3NH_2)_nの光解離過程とCH_3NH_3(CH_3NH_2)_nの生成のダイナミックスを明らかにした。

[1] strengthen the mechanism of chemical reaction in photon field, such as Mg (NH_3) _ NH_3 _ Ca (NH_3) _ nitrification, Ti temperature response (FS), photon multi-photon activation process, temperature response Mg (NH_3) _ photon concentration (about 10 ^) 1300gt; W

项目成果

岡井信祐: "Electronic Structure, Stability, and Formation Dynamics of Hypervalent Molecular Clusters : CH_3NH_3(CH_3NH_2)_n"Chem.Phys.Lett.. (未定).

Shinsuke Okai：“超价分子簇的电子结构、稳定性和形成动力学：CH_3NH_3(CH_3NH_2)_n”Chem.Phys.Lett..（待定）。

野々瀬真司: "Structure and Reactions of Biomolecular Ions Produced with Electrospray Ionization"Eur.Phys.J.. D24. 335-338 (2003)

Shinji Nonose：“电喷雾电离产生的生物分子离子的结构和反应”Eur.Phys.J.D24 (2003)。

岡井信祐: "Ultrafast Relaxation Process of Excited-State NH_4 Radical in Ammonia Clusters"J.Phys.Chem.. A108. 727-733 (2004)

Shinsuke Okai：“氨簇中激发态 NH_4 自由基的超快弛豫过程”J.Phys.Chem.. A108 (2004)。

富宅喜代一: "Spectroscopy and Dynamics of NH_4 in Ammonia Clusters"Research Trends in Physical Chemistry. (未定).

Kiyoichi Tomiya：“氨簇中 NH_4 的光谱学和动力学”物理化学研究趋势（待定）。

野々瀬真司: "Photoionization nd Photodissociation processes of Miltiply-Charged Cytochrome c ions Produced by Electrospray Ionization"Mem.Grad.School Sci.&Teclinol., Kobe Univ.. 22-A. 21-31 (2004)

Shinji Nonose：“电喷雾电离产生的多电荷细胞色素 c 离子的光电离和光解离过程”Mem.Grad.School Sci.&Teclinol.，神户大学。22-A。