低温固相中の分子クラスター内反応の分光研究

低温固相分子簇内反应的光谱研究

基本信息

批准号：
08230218
负责人：
百瀬孝昌
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では固体パラ水素内に捕捉した分子クラスターの構造、電子状態、光誘起クラスター内反応過程を、高分解能分光法の手法により解明することをめざした。固体水素中では、0.001cm^<-1>より高い分解能で捕捉されている分子の振動・回転分光ができることが最近の研究から明らかになっている。本研究では固体パラ水素のこの性質を最大限に活用し、高分解能レーザー分光法により極低温固体中のクラスターの構造やクラスター内分子間相互作用の研究およびクラスターの関与する光化学反応の研究を進めた。本研究の成果としては、固体水素内に捕捉したメタンの高分解能分光の解析の結果、メタンと水素分子のクラスターの相互作用に関する定量的な知見が得られた。さらに、メタンのクラスターの振動回転遷移が複雑なスペクトル構造をもつことが明らかとなり、その解析から気相では生成が非常に困難なメタンクラスターに関する情報が得られると期待される。一方、固体水素中に捕捉したヨウ化メチルなどの分子及びそのクラスターの光解離過程では、それらの反応過程が単独の分子の場合とクラスターの場合とで大きく異なることがわかった。今後は、これらの研究をさらに発展させ、紫外光あるいは放射線照射などでクラスターを活性化させたときに起こる反応について、生成物の反応過程を動力学的分光法により解明し、励起されたクラスターや反応中間体の寿命などの動的過程を明らかにしていく予定である。

在这项研究中，我们旨在利用高分辨率光谱阐明固体仲氢中捕获的分子簇的结构、电子态和光诱导簇内反应过程。最近的研究表明，可以在固体氢中以高于0.001cm^-1的分辨率对捕获的分子进行振动和旋转光谱分析。在本研究中，我们将充分利用固体仲氢的这一特性，利用高分辨率激光光谱研究低温固体中团簇的结构、团簇内的分子间相互作用以及涉及团簇的光化学反应。这项研究的结果是，通过对固体氢中捕获的甲烷进行高分辨率光谱分析，获得了有关甲烷和氢分子簇之间相互作用的定量知识。此外，研究表明甲烷团簇的振动-旋转转变具有复杂的光谱结构，分析有望提供有关在气相中极难生成的甲烷团簇的信息。另一方面，在固体氢中捕获的甲基碘等分子及其簇的光解离过程中，发现单个分子的情况和簇的情况之间的反应过程有很大不同。未来，我们将进一步发展这些研究，并利用动态光谱来阐明当团簇被紫外光或辐射照射激活时发生的产物的反应过程，我们计划阐明反应中间体的寿命等动态过程。