三乙胺分子多光子电离质谱研究
激光质谱分析法是利用激光作为电离源,先将物质离子化,按离子的质荷比(m/z)分离,然后测量各离子质谱峰的强度而实行分析目的的一种分析方法。利用此种方法对有机物质进行研究已有四十多年的历史。它不仅在有机化学,而且在药物学、生物化学、毒物学、食物化学、法医学、石油化学、地球化学、环境污染等研究领域也有广泛的应用。由于高灵敏度检测,快速、高通量分析以及专一的结构信息等特点,质谱技术在当前的许多分析方法中占据独特而重要的地位。多光子电离是指原子或分子吸收一个或多个光子,而激发到一个中间的量子态然后再进一步吸收一个或多个光子超过自己的电离势而电离。多光子电离过程容易在强激光场作用下发生,其电离类型可分为:共振增强多光子电离和非共振增强多光子电离。其中,共振增强多光子电离在探索和研究有机物质的高激发态光谱及光电离解离动力学方面有着突出的地位。三乙胺在胺类物质中具有重要地位、在工业和医药上具有重要的用途,利用激光质谱法研究其多光子电离解离过程具有重要的参考价值和现实意义。本文在前人研究的基础上,利用266nmNd:YAG激光器作为光源对三乙胺分子进行了多光子电离质谱研究,得到了丰富的三乙胺碎片离子信号,并对实验的结果进行了详细的分析。 本文内容分为四章。第一章简述了激光质谱分析法的定义及应用、多光子电离的分类以及特点、Nd:YAG激光器的发展和特性。第二章是实验装置和实验方法,对实验中用到的飞行时间质谱仪、信号探测与数据采集处理系统、激光器系统进行了详细的介绍并对实验过程及方法进行了说明。第三章是实验结果及分析。在第一节中,首先,对三乙胺分子的共振增强双光子电离解离原理进行研究,获得了三乙胺分子的飞行时间质谱。母体离子及碎片离子信号达29种之多,得到其解离原理和主要的解离通道。三乙胺分子的解离是母体离子阶梯式碎裂模式,属于A类解离机制,即母体离子失去甲基得到86+,86+失去游离基CH2得到72+,72+失去CH2得到58+,58+分别失去游离基CH4、乙烯分子得到44+、30+。其次,对光强指数进行了研究,得到各离子都是由一个或两个光子电离得到的。最后,利用高斯软件对实验结果进行了验证,实验结论与理论计算结合较好。在第二节中,首先,研究了当分别改变激光束相对于脉冲阀延迟和载气压时对三乙胺质谱的影响,研究结果表明随着脉冲阀延迟在一定范围内的变化,质谱中各离子峰先变到最强后变弱;随着载气压的增大,质谱中各离子峰都呈增强趋势。其次,对质谱峰漂移的可能原因做了详细的分析,发现飞行时间质谱峰的漂移可能受到栅网吸附和离子通过栅网极板瞬间效应的双重影响。最后,对三乙胺超声脉冲分子束在飞行时间质谱仪中的特性进行了研究,得到随着脉冲阀与skimmer距离x由小变大,到达电离中心的超声分子束强度先急剧下降,后趋于平缓,且激光相对于脉冲阀延时在一定范围的变化对超声分子束这种强度的变化趋势影响不大。分析认为,超声分子束强度的变化是由于x改变时,到达电离中心的分子数密度n和温度T的变化引起的。第四章对利用激光质谱法对三乙胺分子进行研究的主要结论和方法进行了总结。
分子物理学;三乙胺分子;多光子电离;激光质谱法
曲阜师范大学
硕士
物理电子学
孔祥和
2012
中文
O561.3
47
2012-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）