近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員袁開軍﹑院士楊學(xué)明團隊與南京大學(xué)謝代前教授合作,利用基于可調(diào)極紫外相干光源的綜合實驗研究裝置(簡稱“大連光源”)研究水分子光化學(xué)取得新進展,相關(guān)成果發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。
大連化物所利用“大連光源”研究水分子光化學(xué)取得新進展
羥基自由基(OH)是星際介質(zhì)和行星大氣中最重要的分子之一,其性質(zhì)活潑,能和大部分原子和分子發(fā)生反應(yīng)。但是星際中超熱的OH自由基(高轉(zhuǎn)動激發(fā))的來源一直困擾著天文學(xué)家。最近袁開軍﹑楊學(xué)明團隊利用“大連光源”對這一課題展開了詳細的研究。實驗發(fā)現(xiàn)水分子在極紫外光照射下,會生成大量的處于高轉(zhuǎn)動激發(fā)態(tài)的OH自由基,部分OH自由基的轉(zhuǎn)動能甚至超過了OH化學(xué)鍵的解離能,實驗上稱其為“超級轉(zhuǎn)子”。在115nm水分子光解下,科研人員發(fā)現(xiàn)迄今為止最熱的羥基自由基產(chǎn)物,通過與理論研究合作解釋了其動力學(xué)來源。該實驗結(jié)果表明水分子的極紫外光化學(xué)過程有可能是星際中超熱的羥基自由基的來源,需要加入星際化學(xué)的模型中。
本工作是該團隊在水分子光化學(xué)動力學(xué)研究方面的又一次進展。前期相關(guān)工作包括首次實現(xiàn)水分子量子態(tài)調(diào)控非絕熱解離動力學(xué)研究(PNAS,2008),以及對水分子光化學(xué)研究的綜述(Acc. Chem. Res.,2011)等。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金委動態(tài)化學(xué)前沿研究中心項目、中國科學(xué)院B類先導(dǎo)專項﹑自然科學(xué)基金面上項目、中科院青促會項目的支持。同時,這也是獻禮大連化物所七十周年所慶文章之一。