大連化物所提出二氯甲烷真空紫外光電離中的競(jìng)爭(zhēng)新機(jī)制
軍工資源網(wǎng) 2023年02月17日近日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員李海洋團(tuán)隊(duì)利用自主研發(fā)的光電離飛行時(shí)間質(zhì)譜,提出了二氯甲烷真空紫外光電離中的競(jìng)爭(zhēng)新機(jī)制,對(duì)研究大氣平流層臭氧消耗機(jī)制和有害鹵代烴的光降解提供了參考。
二氯甲烷(CH2Cl2)是一種用途廣泛的有機(jī)溶劑,也常用作生產(chǎn)過程中的反應(yīng)介質(zhì),但其沸點(diǎn)低、極易揮發(fā),因此帶來的環(huán)境危害和健康危害等問題日益突出。在太陽發(fā)射光譜中,存在非常強(qiáng)的真空紫外光,可以使二氯甲烷光解產(chǎn)生對(duì)臭氧層破壞性非常強(qiáng)的氯原子,因此二氯甲烷的光化學(xué)過程對(duì)研究平流層臭氧消耗機(jī)制具有重要意義。
該工作中,研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同氣壓和不同濃度下二氯甲烷光電離產(chǎn)物的差異,提出了二氯甲烷真空紫外光電離的機(jī)制:主要的兩種光電離產(chǎn)物是CH2Cl+和CHCl2+,CH2Cl+由兩個(gè)互相競(jìng)爭(zhēng)的通道——離子對(duì)和光解輔助的光電離產(chǎn)生,離子對(duì)通道在高數(shù)密度下被有效淬滅;CHCl2+由光解和自由基反應(yīng)產(chǎn)生的CHCl2·自由基通過光電離產(chǎn)生。相關(guān)工作建立了定量描述二氯甲烷光電離產(chǎn)物的動(dòng)力學(xué)模型,進(jìn)一步加深了對(duì)二氯甲烷在真空紫外波段復(fù)雜光化學(xué)行為的理解,揭示了光解離在鹵代烴真空紫外光電離過程中的重要性。
相關(guān)研究成果以Ionization of Dichloromethane by a Vacuum Ultraviolet Krypton Lamp: Competition Between Photoinduced Ion-Pair and Photodissociation-Assisted Photoionization為題于近日發(fā)表在《物理化學(xué)快報(bào)》(The Journal of Physical Chemistry Letters)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院科研儀器設(shè)備研制項(xiàng)目、大連化物所創(chuàng)新基金等項(xiàng)目的支持。
大連化物所提出二氯甲烷真空紫外光電離中的競(jìng)爭(zhēng)新機(jī)制