[所屬分類(lèi):行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2023-10-8] [發(fā)布人:邵玉倩] [閱讀次數(shù):] [返回]

研究揭示HNCO光解多重解離通道的新機(jī)制
作者：孫丹寧 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員袁開(kāi)軍和研究員傅碧娜合作，發(fā)現(xiàn)HNCO分子光解產(chǎn)生一氧化碳有三種不同的解離通道，并闡明了分子激發(fā)態(tài)勢(shì)能面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)影響解離通道的新機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表在JACS Au上，并被選為ACS Editors’ Choice。
分子光化學(xué)的很多特性和勢(shì)能面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)密切相關(guān)。當(dāng)涉及到電子激發(fā)態(tài)時(shí)，由多個(gè)耦合勢(shì)能面主導(dǎo)的多重解離通道在光化學(xué)中是普遍存在的。原則上，化學(xué)過(guò)程的多重反應(yīng)通道也可以發(fā)生在單一電子態(tài)。然而迄今為止，發(fā)生在單一電子態(tài)勢(shì)能面的多重解離通道的例子在光化學(xué)研究中鮮有報(bào)道，探索這種現(xiàn)象一直是分子光化學(xué)研究的挑戰(zhàn)。
本工作中，袁開(kāi)軍團(tuán)隊(duì)利用高分辨離子成像實(shí)驗(yàn)，觀測(cè)到了HNCO在215nm附近光解，且一氧化碳產(chǎn)物的轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)三個(gè)明顯的布居峰。傅碧娜團(tuán)隊(duì)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)，構(gòu)建了高精度的激發(fā)態(tài)勢(shì)能面，并通過(guò)量子態(tài)分辨的動(dòng)力學(xué)計(jì)算得到了與實(shí)驗(yàn)高度吻合的三重轉(zhuǎn)動(dòng)峰分布。經(jīng)過(guò)理論的深入分析發(fā)現(xiàn)，HNCO分子在該波段附近存在三種不同的解離通道，這些通道均在S1電子激發(fā)態(tài)勢(shì)能面上發(fā)生。研究證明，HNCO分子在過(guò)渡態(tài)區(qū)域附近存在獨(dú)特的、狹窄的接受角，是單一電子激發(fā)態(tài)勢(shì)能面觀測(cè)到多種解離通道的重要原因。
該研究展示的動(dòng)態(tài)圖像有望成為一個(gè)典型范例，闡述分子光化學(xué)中勢(shì)能面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重要性，有助于精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和控制分子光化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/jacsau.3c00414
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