我所利用“大连光源”研究水分子光化学取得新进展

  近日,我所袁开军研究员﹑杨学明院士团队与南京大学谢代前教授合作,利用基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置(简称“大连光源”)研究水分子光化学取得新进展,相关成果发表在《自然-通讯》()上。

  羟基自由基(OH)是星际介质和行星大气中最重要的分子之一,其性质活泼,能和大部分原子和分子发生反应。但是星际中超热的OH自由基(高转动激发)的来源一直困扰着天文学家。最近袁开军﹑杨学明团队利用“大连光源”对这一课题展开了详细的研究。实验发现水分子在极紫外光照射下,会生成大量的处于高转动激发态的OH自由基,部分OH自由基的转动能甚至超过了OH化学键的解离能,实验上称其为“超级转子”。在115nm水分子光解下,科研人员发现迄今为止最热的羟基自由基产物,通过与理论研究合作解释了其动力学来源。该实验结果表明水分子的极紫外光化学过程有可能是星际中超热的羟基自由基的来源,需要加入星际化学的模型中。

  本工作是该团队在水分子光化学动力学研究方面的又一次进展。前期相关工作包括首次实现水分子量子态调控非绝热解离动力学研究(,2008),以及对水分子光化学研究的综述(,2011)等。

  该研究得到了国家自然科学基金委动态化学前沿研究中心项目、中国科学院B类先导专项﹑自然科学基金面上项目、中科院青促会项目的支持。同时,这也是献礼我所七十周年所庆文章之一。(文/图 袁开军)

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