成果名称 ---【 气相、液相、单分子以及强激光场中的化学反应动力学 】

基本信息
所属机构
中国科学院化学研究所
立项名称
气相、液相、单分子以及强激光场中的化学反应动力学
主题词
化学反应动力学;化学物理学;量子化学
研究起止时间
1984.01 至2006.06
成果公报内容
1.液相化学动力学过程具有超快的特点,很难研究。我们首创了《超快时间分辨荧光亏蚀谱》法,具有普适性、高灵敏、超快的响应能力和揭示暗态过程能力的优点,现已成为研究液相中超快动力学过程的基本实验方法之一。这种方法已为国内国际多家采用或发展,如诺贝尔奖获得者Heeger教授用此法来测量DNA测序过程中的能量转移速率;Hell 援引我们的工作并用这种原理做成超快显微镜,获得2006年德国总统未来奖。 2.运用自己独创的《超快时间分辨荧光亏蚀谱》法全面地研究了分子在液相中主要的基元化学过程:得到一组高振动态由快速到缓慢弛豫的动力学演化图像,监视到不同的激发态分子和周围溶剂分子逐渐相互作用的溶剂化过程,观察到由S2向S1态跃迁的仅为数十飞秒的超快内转换,探测到由电荷转移引起的异构化的暗态过程等等。以上的研究成果全面地揭示了在溶液中分子的各种动力学过程是如何演变的,是对液相化学动力学基础性的贡献。 3.势能面是从理论研究化学反应的基石。我们在世界上率先构建了一个多达6个原子组成的、完整的(global)、全维(12维)的、高精度从头算(ab initio)的复杂而精密的势能面。我们还在世界上率先研究了一个多达5个量子态的势能面及其锥型交叉的复杂体系。 4.我们在SiH4 + H等四个反应体系的高精度的势能面上开展了精确的反应动力学理论研究,该研究成果是当今化学反应动力学理论计算研究的重要进展。 5.实验揭示多种气相中分子光解的机理,确证了它们的反应机理分别属于多光子的(NH3分子)、多步的(丙酮分子)、多通道的((ClCO)2分子)、势能面交叉的(第五族氢化物) 的光解离反应,或者伴随异构化(1-戊酮)的光解离反应,以及伴随构象旋转(甲酸)的光解离反应。这些新的机理不仅丰富了化学动力学的内容,而且还澄清了包括二位诺贝尔奖得主Zewail和李远哲曾经参与研究的丙酮光解而没有明确回答的疑问;证实了在气相中也能发生另一诺贝尔奖得主Norrish在液相中发现1-戊酮的II型光解反应;确证了一批分子在光解时有势能面交叉;点燃了构象旋转光解的研究热点。 6.单分子的化学动力学是近年研究的热门,可发出荧光的Cy5染料单个分子被广泛应用于荧光标记蛋白质动力学和材料科学的研究。我们首次发现单个Cy5分子中三个新的化学过程:反向异构化、反向系间窜跃和反向的共振能量转移。这些发现有重要的学术意义,被JACS杂志大篇幅的引用:反向异构化过程的发现解释了人们长期困惑的荧光延迟现象;反向系间窜跃过程的发现指出了人们通常在研究蛋白质动力学时所发生的偏差;反向的共振能量转移过程的发现澄清了前人关于的暗态过程机理的困惑。 7.强激光场中分子的解离和电离是新的领域,我们对此提出了二个理论。我们首先报道了分子在强激光场中的解离具有普适性、彻底性和取向性的特点。随后又把激光场和分子力场统一考虑,创立了一种称为场致解离(FAD)的理论,把激光场和分子力场统一考虑。这个理论完满地解释了产物通道,解离速率,碎片方向和光强依赖等,也是理解量子控制化学反应中分子解离本质的着眼点,为国际同行所关注。我们又提出了HOMO场致电离模型,认为首先电离的应是最高占有轨道(HOMO)上的电子,成功地解释了分子在激光场中的电离效率和取向分布的实验结果。这二个理论都成为当今强场中分子的解离和电离的重要理论,推动了强场化学学科的形成。 8.根据自身研究的要求,自行研制出四套较大型的专用研究设备,分别用于开展上述方面的实验科学研究。这些仪器设备的共同点是国际先进的。
相似文献

高效液相色谱-毛细管气相色谱傅里叶变换红外光谱联用方法
作者:黄威东,陈吉平 发表刊物:光谱学与光谱分析

填充毛细管液相色谱-毛细管气相色谱在线联用技术
作者:江涛,关亚风 发表刊物:高等学校化学学报

填充毛细管液相色谱-高温毛细管气相色谱在线联用分析润滑油
作者:江涛,关亚风 发表刊物:色谱

毛细管液相色谱-气相色谱在线联用分析油品中的芳烃
作者:江涛,郭荣波,关亚风 发表刊物:石油化工

液相介质对水平气液间歇流动压降的影响
作者:吴应湘,未维护 发表刊物:过程工程学报

相似专利

[发明专利] 分散液液微萃取气相色谱联用检测发酵酒中的主要高级醇
发明人:毛健;张偲;余永建;朱胜虎;周志磊;倪伟 申请日:2018-05-03

[发明专利] 一种恒温系统
发明人:公茂琼;赵延兴;高波;董学强;王敬洲 申请日:2018-04-23

[发明专利] 一种甲酸甲酯生产设备
发明人:姚元根;张鑫;潘鹏斌;黄园园;王彦端 申请日:2018-04-02

[发明专利] 海水中溶解气体激光光谱在线检测装置
发明人:高晓明;谈图;王静静;董洋;朱公栋;田兴;刘锟 申请日:2018-03-22

[发明专利] 一种槽式直接蒸汽与熔融盐联合热发电系统
发明人:裴刚;杨洪伦;王其梁;黄小娜;胡名科;曹静宇;高广涛 申请日:2018-03-20

相似科技成果

东亚季风气候突变事件与C14年代学研究
主题词:[高精度测年;新仙女木事件;气候不稳定性] 单位名称:中国科学院地球环境研究所

高精度大口径非圆形超薄光学镜面研制与应用
主题词:[大口径镜面;非圆形;超薄] 单位名称:中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所

万吨级铬盐清洁生产技术优化集成与标志性工程建设
主题词:[] 单位名称:中国科学院过程工程研究所

亚熔盐液相氧化制备铬盐中间体的工艺设备与集成
主题词:[亚熔盐;铬盐;液相] 单位名称:中国科学院过程工程研究所

超高压凝析气井节点分析方法及压力系统优化方法研究
主题词:[凝析气;节点分析;超高压] 单位名称:中国科学院力学研究所

点击次数: 109      分享到:0


| 联系我们 | 网站地图 | 版权声明 |

版权:中国科学院 主办:中国科学院科技促进发展局 承办:中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12

建议使用1024×768 分辨率 IE6.0以上版本浏览器