近日，安光所張為俊研究員課題組在過氧自由基真空紫外光電離研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“甲基過氧自由基的真空紫外光電離動(dòng)力學(xué)”為題在線發(fā)表于美國物理學(xué)會(huì)《化學(xué)物理期刊》上（J. Chem. Phys. 152, 104301, 2020）。

過氧自由基是大氣化學(xué)反應(yīng)過程中重要的反應(yīng)中間體，在對(duì)流層光化學(xué)循環(huán)中起著承上啟下的關(guān)鍵作用，大氣中許多二次污染物如臭氧、過氧乙酰硝酸酯（PANs）和二次有機(jī)氣溶膠（SOA）的形成等都與其密切相關(guān)。開展過氧自由基的光譜和動(dòng)力學(xué)研究對(duì)于從實(shí)驗(yàn)上檢測(cè)過氧自由基、進(jìn)而揭示其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理等具有重要的意義。

課題組唐小鋒副研究員與法國SOLEIL國家實(shí)驗(yàn)室合作，以同步輻射光作為電離源，采用先進(jìn)的真空紫外光電離符合質(zhì)譜技術(shù)，對(duì)大氣中含量最高的甲基過氧自由基（CH₃O₂）光電離動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了深入研究。實(shí)驗(yàn)中，以微波放電流動(dòng)管作為反應(yīng)器，通過甲基自由基（CH₃）與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生甲基過氧自由基，在線測(cè)量獲得了甲基過氧自由基的高分辨閾值光電子譜。同時(shí)，通過開展高精度的量子化學(xué)理論計(jì)算，對(duì)閾值光電子譜的電子態(tài)和振動(dòng)能級(jí)等進(jìn)行了標(biāo)定，獲得了甲基過氧自由基的絕熱電離能和振動(dòng)頻率等基本數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)信息，并對(duì)甲基過氧自由基離子各個(gè)電子態(tài)的電離和解離動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。

該研究工作得到了中科院國際合作重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等支持。

文章鏈接： https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0002109 

圖1 甲基過氧自由基的高分辨閾值光電子譜及其擬合結(jié)果