飞秒时间尺度研究氟利昂在紫外辐射下的解离动力学
结题报告
批准号:
11304157
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
刘玉柱
依托单位:
学科分类:
A2102.原子分子与光子相互作用
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
夏俊荣、郑改革、陈云云、田力、王敏
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中文摘要
大气臭氧层吸收有害的太阳紫外辐射,是人类必不可少的保护伞。然而人类大 量排放在大气中的氟利昂对臭氧层存在巨大的威胁,氟利昂在太阳紫外辐射下会发生解离, 解离产物氯会严重地破坏大气臭氧层。借助飞秒泵浦-探测技术在飞秒时间尺度上实时跟踪 氟利昂在紫外辐射下的解离过程,可深入认识其解离动力学机理。本项目结合飞秒泵浦-探 测技术和光电子影像及飞行时间质谱探测手段,通过测量氟利昂在紫外辐射下解离过程中不 同时刻的光电子影像和质谱,在飞秒时间尺度和分子空间尺度上实时探究氟利昂分子在紫外 辐射下的解离过程。用直观的影像和质谱信息实现对微观的解离反应过程的描述与追踪,获 得其详尽的解离动力学信息。深入认识氟利昂在紫外辐射下的解离动力学及其对解离光的依 赖关系,为进一步有效控制其对臭氧层破坏性的解离进程提供理论依据和实验基础。
英文摘要
Characters):The ozone layer which absorbs harmful solar UV radiation is an essential umbrella for human. However, a large number of exhausts of CFCs by human in the atmosphere pose a great threat to the ozone layer. CFCs dissociate in the solar UV radiation with the product of chlorine, which seriously damage the atmospheric ozone layer. By femtosecond pump-probe techenique, real-time tracking the dissociation of CFCs in the UV radiation on femtosecond time scale can derive more and detailed dissociation dynamics. This project combined femtosecond pump-probe technique and detection means of photoelectron imaging coupled with time of flight mass spectrum. The dissociation dynamics of CFCs in the UV radiation will be investigated in real time on femtosecond time scale and molecular spatial scale by time-resolved photoelectron imaging and mass spectrum. The processes of dissociation reaction will be described and tracked by visual images and mass spectra, and the further dissociation dynamics can be obtained. In-depth understanding of dissociation dynamics of CFCs in the UV radiation and its dependence on photolysis light can provide theoretical references and experimental basis for further controling the dissociation processes with destruction to the ozone layer.
大气臭氧层吸收有害的太阳紫外辐射,是人类必不可少的保护伞。然而人类大量排放在大气中的氟利昂对臭氧层存在巨大的威胁,氟利昂在太阳紫外辐射下会发生解离,解离产物氯会严重地破坏大气臭氧层。借助飞秒泵浦-探测技术在飞秒时间尺度上实时跟踪氟利昂体系在紫外辐射下的光解离和光化学过程,可深入认识其光化学光物理动力学机理。本项目结合飞秒泵浦-探测技术和光电子影像及飞行时间质谱探测手段,通过测量氟利昂体系在紫外辐射下解离过程中不同时刻的光电子影像和质谱,在飞秒时间尺度和分子空间尺度上实时探究氟利昂体系在紫外辐射下的光化学光物理动力学过程。用直观的影像和质谱信息实现对微观的解离反应过程的描述与追踪,获得其详尽的解离动力学信息。具体研究成果分为三个部分:(1)为顺利开展实验,对光电子成像实验装置进行深入的改造和优化,实现了光电子成像仪可以同时探测光电子和光离子碎片,并对它们进行同时成像,而且通过优化极板实现了在采集影像的同时也可以对带电离子质谱的高分辨探测。意义:光电子和光离子同时成像可以大大提高测量准确性和便捷性,而质谱分辨率的提高也无疑提高了实验的精确性和准确性。(2)深入研究了多种氟利昂体系(包括氟利昂F1110、氟利昂F114B2、氟利昂F113等)在飞秒激光作用下的多光子解离动力学和超快光解离动力学研究,深入认识氟利昂体系在光辐射下的光物理和光化学动力学。意义:为进一步有效控制其对臭氧层破坏性的解离进程提供理论依据和实验基础。(3)进一步拓展了研究体系,即不仅仅局限于挥发性有机物(VOCs)中的氟利昂体系,也拓展到芳香族污染物和呋喃污染物(包括呋喃、2甲基-呋喃、丙苯等),深入认识这些VOCs在光辐射下的超快光物理和光化学动力学。意义:这些结果有助于认识光化学引起的大气污染成因,并为进一步保护大气环境提供重要参考。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Multi-photon dissociation dynamics of Freon 1110 induced by femtosecond laser pulse
飞秒激光脉冲诱导氟利昂 1110 的多光子解离动力学
DOI:10.7498/aps.65.113301
发表时间:2016
期刊:ACTA PHYSICA SINICA
影响因子:1
作者:Liu Yu-Zhu;Xiao Shao-Rong;Wang Jun-Feng;He Zhong-Fu;Qiu Xue-Jun;Knopp Gregor
通讯作者:Knopp Gregor
Multi-photon dissociation dynamics of Freon 114B2 under UV radiation by femtosecond laser pulse
飞秒激光脉冲紫外辐射下氟利昂 114B2 的多光子解离动力学
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Acta Physica Sinica
影响因子:1
作者:Guan Yue;Li Jing;Long Jin-You;Zhang Bing
通讯作者:Zhang Bing
Tracking ultrafast relaxation dynamics of furan by femtosecond photoelectron imaging
通过飞秒光电子成像跟踪呋喃的超快弛豫动力学
DOI:10.1016/j.chemphys.2014.11.016
发表时间:2015-01
期刊:Chemical Physics
影响因子:2.3
作者:Yuzhu Liu;Gregor Knopp;Chaochao Qin;Thomas Gerber
通讯作者:Thomas Gerber
DOI:--
发表时间:2014
期刊:物理学报
影响因子:--
作者:刘玉柱;Thomas Gerber;Gregor Knopp
通讯作者:Gregor Knopp
DOI:--
发表时间:2016
期刊:激光与光电子学进展
影响因子:--
作者:李凌昊;王亚丽;罗礼海;秦朝朝
通讯作者:秦朝朝
基于LIBS技术的大气环境碳及碳同位素在线探测方法研究
  • 批准号:
    62375136
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    48.00万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    刘玉柱
  • 依托单位:
大气VOCs的飞秒量级超快系间窜越动力学研究
  • 批准号:
    U1932149
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    刘玉柱
  • 依托单位:
国内基金
海外基金