邻溴甲苯和对溴甲苯多光子电离质谱
共振增强多光子电离(REMPI)是二十世纪七十年代末随激光器的发展而发展起来的一种激光光谱方法，与飞行时间质谱相结合在电离和探测过程中实现了光谱与质谱的双重选择，具有高灵敏度、高分辨率、多组分探测等优点，在环境污染检测、物质成分分析、分子结构等方面发挥了重要的作用，近年来与很多学科进行交叉，取得了丰硕的成果。目前，对多光子电离解离过程的研究已经成为原子与分子物理学重要研究领域之一。
本文利用激光质谱法对邻溴甲苯、对溴甲苯以及甲苯的多光子电离飞行时间质谱(MPI—TOFMS)进行了研究。主要包括以下内容：
(1)分别在355 nm和266 nm激光作用下，对邻溴甲苯分子进行多光子电离，得到了邻溴甲苯的多光子电离解离质谱。经过分析认为，355nm激光作用下，邻溴甲苯没有发生明显的电离解离。在266nm激光作用下，邻溴甲苯的多光子电离飞行时间质谱比较丰富，通过改变激光强度，得到了部分碎片离子占总离子信号的百分比对激光强度的依赖关系，根据Gedanken提出的激光与物质相互作用的三种机制，得出邻溴甲苯的多光子电离过程主要是母体分子解离—中性碎片电离。母体分子的解离主要有直接解离和先异构后解离两个可能的通道，对C7H7+、C6H+、C5H5+等碎片离子的可能形成过程进行了讨论。通过改变实验条件，发现激光相对脉冲阀延时、激光强度、载气压均对离子的形成有重要影响，并对它们的影响作了说明。
(2)利用Gaussian03程序中的从头算理论对邻溴甲苯光解过程中的氢原子迁移反应作了理论计算，得到了反应的活化能，结果显示其重排势垒小于激光的单光子能量，这一计算结果说明邻溴甲苯分子在光解的过程中可能先发生异构，而后解离掉溴原子。
(3)利用266 nm激光作为光源对对溴甲苯分子进行多光子电离，得到了对溴甲苯的多光子电离飞行时间质谱，实验测得了部分碎片离子占总离子信号的分支比对激光强度的依赖关系。用这些实验结果分析了对溴甲苯的多光子电离解离机理，对C7H7+、C6H+、C5H5+等碎片离子的可能形成过程作了讨论。结果表明，碎片离子主要是经过离子离解阶梯模式产生。对实验中观测到的由激光强度变化引起的质谱峰值漂移现象作了说明。
(4)在355 nm激光下，甲苯没有发生明显的电离解离，266 nm激光下甲苯的质谱非常丰富，对甲苯的多光子电离解离机理作了简单的分析。
邻溴甲苯;对溴甲苯;多光子电离质谱
曲阜师范大学
硕士
物理电子学
孔祥和
2009
中文
O625.2;O657.63
37
2009-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）