原子与分子科学研究所
一,分子反应动态学组
(一)成功地发展出三维影像侦测技术.此新技术结合了离子飞行时谱法及二维 离子影像法来测量反应生成物的速度 (向量) 分布.我们应用此法来探讨多 原子分子反应: F + CD4 → DF(v') + CD3(vNK),首次得到了两个生成物(DF 及 CD3)在对应的量子态时之反应生成机率及角分布.此类对应性之讯息可 能开启深入了解多原子分子反应机制的新纪元. (二)利用自行研发之多质量离子影像仪,发现苯环衍生物中新型的光致异构化 途径.此新异构化途径和旧的途径最大的差别在於苯环内的碳,氢原子会 和环外的碳氢原子交换. (三) 首次以红外吸收光谱法证明天文奈米钻石的存在,并鉴定在 HD97048 及 Elias 1 二星系中,这些被观测到之钻石颗粒的大小超过 25 nm. (四)成功地发展一套奈米粒子萤光离子阱质谱仪,来侦测尺度大小约 20 nm 之 染色后的奈米粒子及极大质量之生物分子聚合物 (m > 1 MDa). (五)本年度的光分解实验,探讨的分子包括二卤化乙烷及苯乙烯.实验结果发 现依卤化取代位置的不同,二卤化物可裂解为三体生成物或单一化学键的 断裂.苯乙烯经由内转移回到电子基态后,会有四对的裂解产物,其中苯 及乙炔为主要生成物. (六)单重态氧原子,O(1D),与二氧化碳之同位素交换反应研究.此工作系与美 国加州大学柏克莱校区化学系之 Kristie A. Boering 教授合作 探讨 18O(1D) + , 18 1 3 CO2 → OCO + O( D/ P)之同位素交换反应机制.量测产物之速度,角度分 布以及 O(1D)/O(3P)之产率分支比.此反应为平流层 — 对流层之同位素大 气化学的重要指标反应.
二,光化学与光谱学组
(一)时间解析红外光谱法: 1.研究 CF2CHCl 在 193 nm 之光解,观测到 HF 及 HCl 之放光,其中 HF 为低 转动态, HCl 为高转动态,均为 Boltzmann 分布.此实验承续上一年度之 vinyl halides 之实验,证实了此类分子可以分别进行 3-center 及 4-center 之 HX elimination 反应,且其中 3-center 之能量分布接近统计理论之预测,4-center 则需要由 impulse model 来解释. 2.研究 oxalyl chloride (ClCO)2 在 248 nm 的光解所产生之 CO(v=1-3 , J ≤ 51)之 振转态解析的放光,得到其振动及转动能分布,并进一步推断所观测到的 CO 是双断键的初产物,另一产物 ClCO 再次断键所产生之 CO 无足够能量产生 放光. (二)应用同步辐射之研究: 1.精确测量 CH3OH,CH3OD,CD3OH,CD3OD 之真空紫外光吸收截面积,并 对相关 Rydberg 电子态得到新的光谱指认,且与理论计算相比较.同时亦估 计其受阳光照射分解在外太空星球化学的重要性. 2.精确测量 HCl/DCl 在 120-232 nm 光区之真空紫外光吸收截面积,研究其同 位素之光解效应发现 HCl 及 DCl 之吸收截面积在临界波长附近相差近 10
倍,对於土星之光化学有重大影响.同时亦研究单重态与三重态之交互作用 所造成 HCl 及 DCl 光谱之重大差异. 3.研究 CH2CO 之真空紫外光吸收光谱 并藉理论计算重新指认一些雷得堡态 , . (三)应用间质隔离之研究: 1.研究以照光方式分辨 methyl vinyl ketone (MVK)之 ap-及 sp-异构物,首度得 到正确之红外光谱,并以理论计算验证之. 2.藉由雷射光解角形分子 S2O,首度得到环状 S2O 之红外吸收光谱,并藉同 位素取代实验及理论计算指认其跃迁. 3.初步测得 CH2+在间质隔离态之红外吸收光谱. (四)气态光谱学研究: 1.CO 及 NO 泛频吸收截面积之测量. 2.利用双色四波混频(TC-RFWM)的 SEP 方法研究超音射束中 SO2 的高振动能 态 X 1A1 (500),得到其转动参数及能阶. (五) 成功装设无膜式震波管(shock tube)仪器装置,并研究 O + HCl 之高温动力学 实验,发现温度大於 2000K 时反应速率有突增现象. (六)利用 ZEKE 及 MATI 研究 CH2CO+及 CD2CO+的电子基态光谱. (七)碳奈米弹簧之生长机制.硒奈米管,矽奈米线之合成与光谱研究. (八)2-甲基-丙烯基之价电子态与雷得堡态光谱,丙二烯之离子态光谱研究. (九)利用丁二烯为光分解先驱体产生 C3 及其相关的惰性气体凡得瓦尔分子如 C3-Ne, C3-Ar, C3-Kr, C3-Xe.所得的雷射光谱讯噪比先前的大大地改善,增 加将近一个数量级.先前无法进行放射光谱量取的凡得瓦尔能阶因此而困 ~ 难度降低.C3-Ar A 电子态的放射光谱得以改善并拮取 C3-Ne 及 C3-Xe 的 放射光谱. (十)运用量子化学从头开始计算 C3-Ar 的位能,振动频率及键结强度等等,以了 解其物理化学的性质及原子核间的运动方式. (十一)建立一个新的理论模型将实验所量取的 C3-Ar 及 C3-Kr 能阶模拟,从中得 到放射光谱的指认,取得分子内互转的位能,并取得键结的详细性质. (十二)探讨 C3 外层电子及原子核等受到邻近惰性气体原子的影响.

下一页