含能分子团簇负离子的红外光解离光谱研究

The security of energetic material is very important in energetic material science area. Molecules in bulk materials are usually bound via the intermolecular interactions which play key roles in determine many important physical properties, such as aggregations and stacking forms. The latter will directly affect the security of energetic material, so that it's important to study the intermolecular interactions in energetic materials. Since the behavior of molecular clusters is usually between the gas phase and the condensed phase, a valuable knowledge about the transition of these extremes can be obtained by examining the properties of clusters. In recent years considerable progress has been made in elucidating the structures of energetic clusters using quantum chemistry calculation, while less experimental information on energetic clusters has been provided. In this work, infrared photodissociation spectroscopy will be used to investigate the mass-selected energetic cluster anions in the gas phase. The cluster anions will be prepared by electron attachment to the supersonic neutral clusters. The interesting cluster will be mass-selected and dissociated by a tunable IR laser. The fragment and parent anions will be recorded and infrared photodissociation spectra will be obtained. The experimental equipment used for preparing anionic clusters of nitro compounds and infrared photodissociation spectra measurement will be built.

含能材料的安全性是含能材料领域一个重要的研究课题,它与材料的聚集状态、分子堆积方式等具有密切的联系，而材料的分子间相互作用直接影响着材料的聚集状态和分子堆积方式。因此，从分子水平研究含能材料的分子间相互作用具有重要的现实意义。作为含能材料的模型分子，对硝基化合物负离子团簇进行红外光解离光谱研究，将获得不同尺寸的含能团簇的几何构型、电子结构和结合能等信息，由此分析团簇内分子间作用力的本质。本项目旨在建立一套适用于负离子团簇红外光解离光谱研究的实验装置，利用该装置制备出足够浓度的可选质的负离子团簇，获得较强的红外光解离光谱信号，为后续进行硝基化合物负离子团簇的光谱、结构和分子间作用力的研究奠定基础。

含能材料的安全性是含能材料领域一个重要的研究课题,它与材料的聚集状态、分子堆积方式等具有密切的联系，而材料的分子间相互作用直接影响着材料的聚集状态和分子堆积方式。因此，从分子水平研究含能材料的分子间相互作用具有重要的现实意义。红外光解离光谱技术是研究分子间弱相互作用的一种有效手段。. 为了顺利进行含能材料分子团簇的红外光解离光谱研究，本项目作为一个为期2年的短期项目，主要为含能材料分子团簇的红外光解离光谱研究做前期准备工作。研究内容包括建立一套稳定的研究含能材料（以硝基化合物为模型分子）团簇负离子的红外光解离光谱实验装置，已获得足够浓度的硝基化合物负离子团簇以便进行后续的飞行时间质谱和红外光解离光谱测定。为此，我们设计和加工了两套制备硝基化合物团簇负离子的离子源（包括放电离子源和低能电子贴附离子源）；建立了一套时序控制系统，对团簇负离子的产生、质量选择和红外光解离过程进行时序控制，通过调节每一环节的时序，提高团簇负离子的检测效率，从而获得最大的离子信号，为后续深入研究硝基化合物负离子团簇结构及其分子间相互作用打好基础。将放电离子源和时序控制系统应用于原有的红外光解离光谱装置上，开展了一些简单的硝基化合物团簇负离子的红外光解离光谱的实验和理论研究；为后续开展含能材料分子团簇的红外光解离光谱研究积累了一定的经验。.