超低温离子阱-红外光解离光谱-飞行时间质谱的研制及水合离子团簇的结构和温度依赖性研究OA

本文自主研制了一套超低温离子阱-红外光解离光谱-飞行时间质谱联用实验系统,用于特定质量选择的团簇离子的红外光谱研究。该系统由离子源、超低温离子阱、质量选择器和反射式飞行时间质谱仪组成。离子阱可在4~300 K温度范围内连续调节,配置的激光溅射离子源可制备多种团簇离子,能够实现不同温度下质量选择的团簇离子的红外光解离光谱研究。利用该装置研究了金水合团簇Au^(+)(H_(2)O)_(7)在OH伸缩振动区域的红外光解离光谱及其温度依赖关系。结果表明,在低温下,Au^(+)(H_(2)O)_(7)主要由最低能量结构,即4个水分子构成的四元环结构主导。室温下获得的光谱中出现了新的吸收峰,被归属为高能量开链构型异构体的氢键键合OH的振动频率。随着温度升高,Au^(+)(H_(2)O)_(7)由单一的最低能量构象逐渐演化为多构象共存的热平衡分布。本工作所研制的超低温离子阱-红外光解离光谱-飞行时间质谱实验系统能够有效分析水合离子等气相团簇离子的微观结构及其与温度相关的构象变化,为团簇分子的结构和化学动力学研究提供了新的实验平台。