大連化物所發(fā)現(xiàn)分子振動對氫鍵體系紅外光譜的作用機制
近日,中國科學院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室和大連光源科學研究室研究員江凌、副研究員張兆軍,中科院院士張東輝研究團隊,與臺灣原子與分子科學研究所研究員郭哲來研究團隊合作,利用自主發(fā)展的中性團簇紅外光譜實驗方法,揭示分子振動對氫鍵體系紅外光譜的作用機制。 分子振動是構筑物質結構、光譜及動力學的基石。在氫鍵或范德華力鍵合的弱相互作用體系中,分子不停地振動轉動、斷鍵成鍵,形成各種動態(tài)的瞬態(tài)結構和柔性多變的勢能面,給理解分子振動模式的貢獻造成困難。因此,精確解析分子振動對紅外光譜及動力學的作用機制是科學家們的夢想,但至少存在兩個挑戰(zhàn):一是獲得分辨較好的實驗紅外光譜,二是需要可靠的理論方法精準計算紅外光譜的譜峰位置和相對強度。 氨氣在大氣環(huán)境、工業(yè)催化等領域具有重要作用,氨氣團簇是研究分子振動對紅外光譜及動力學作用機制的典型氫鍵體系。然而,由于缺乏原子尺度的實驗表征手段以及精準可靠的理論計算方法,氨氣團簇的紅外光譜指認仍存在爭議。研究中,江凌團隊利用自主發(fā)展的中性團簇紅外光譜實驗方法(J. Phys. Chem. Lett., 2020, 11, 851),對中性氨氣團簇開展研究,獲得了分辨較好的實驗紅外光譜(圖A和B)。 |