0.05~10.00eVの衝突エネルギー範囲における反応の量子振動回転状態選択研究: 並進,回転,および振動エネルギー効果

Xu Yuntao; Xiong Bo; Chang Yih-Chung; Pan Yi; Lo Po Kam; Lau Kai Chung; Ng C. Y.

文献

J-GLOBAL ID：201702283716453166 整理番号：17A0518446

0.05~10.00eVの衝突エネルギー範囲における反応の量子振動回転状態選択研究: 並進,回転,および振動エネルギー効果

A quantum-rovibrational-state-selected study of the reaction in the collision energy range of 0.05-10.00 eV: translational, rotational, and vibrational energy effects

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資料名：
巻： 19 号： 15 ページ： 9778-9789 発行年： 2017年
JST資料番号： A0271C ISSN： 1463-9076 CODEN： PPCPFQ 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

0.05~10.00eVの質量中心衝突エネルギー(Ecm)領域における量子-振動回転状態選択イオン-分子反応に関する詳細な絶対積分断面積(σ)について述べた。3つの生成物チャネル,HCO++OH,HOCO++H,及びCO++H2Oを同定した。測定したσ(HCO+)曲線[σ(HCO+)対Ecmプロット]は,HCO++OHチャネルの形成がポテンシャルエネルギー障壁のない発熱経路に従うという仮説を支持している。HOCO++Hチャネルが最も発熱性であるが,σ(HOCO+)はσ(HCO+)よりも著しく低いことがわかる。σ(HOCO+)曲線は二峰性であり,HOCO+の形成に関する2つの異なるメカニズムを示している。σ(HOCO+)はEcm<0.4eVで強く抑制されるが,(100)振動励起によりEcm>0.4eVで増強する。(000)および(100)の振動状態に関して決めたσ(CO+)のEcmの始まりは,既知の熱化学的閾値と極めて良く一致している。(100)および(000)状態のσ(CO+)曲線の比較とともに,この観察結果は,運動エネルギーおよび振動エネルギーがCO+チャネルを促進することに,等しく有効であることを明らかにしている。表題反応のポテンシャルエネルギー面,中間体,および遷移状態構造について,高レベルの非経験的量子計算も行った。この計算により,HOCO+形成のポテンシャル障壁が約0.5~0.6eVであることがわかり,したがって,観察された低いσ(HOCO+)及びその二峰性プロフィールの理由がわかった。Ecmが0.5~5.0eVにおけるσ(HOCO+)のEcm増強は,直接的衝突メカニズムによるものとされるが,0.4eV以下の低EcmにおけるHOCO+の形成は,HCO+とOHとの間の緩く結合する錯体の形成を仲立ちとするメカニズムが関与していると考えられる。提案した直接衝突メカニズムとこの錯体メカニズムによって,低Ecmでの振動抑制と,σ(HOCO+)に関して見られた高Ecmでの振動増強を理由づけできる。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

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荷電体衝撃・放電による反応 , イオンと分子の衝突・散乱

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