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大連化物所利用大連光源揭示星際硫化氫分子全波段光化學圖像

研發(fā)快訊 2023年03月21日 15:51:38來源：大連化物所 15612

摘要硫化氫分子是太陽星云中最重要的分子之一，其光化學過程對硫單質、硫氫自由基（SH）和氫氣（H2）等星際介質的起源和演化有重要意義。

　　【儀表網研發(fā)快訊】近日，大連化物所大連光源科學研究室分子光化學動力學研究組(2507組)袁開軍研究員團隊和英國布里斯托大學Mike Ashfold教授、南京大學胡茜茜教授合作，揭示了星際硫化氫分子高電子激發(fā)態(tài)光化學動力學，構建硫化氫全波段、全通道解離動力學圖像。

　　硫化氫分子是太陽星云中最重要的分子之一，其光化學過程對硫單質、硫氫自由基(SH)和氫氣(H2)等星際介質的起源和演化有重要意義。盡管硫化氫分子光解離研究受到越來越多的關注，但是迄今為止國內外尚未構建高分辨的、完整的動力學圖像。

　　本工作中，袁開軍團隊利用大連相干光源結合里德堡氫原子飛行時間譜和時間切片離子成像技術，測量了硫化氫在極紫外波段所有產物通道的光化學。實驗結果表明，硫化氫光解離產物的動力學和量子產率具有明顯的波長依賴特性。理論計算通過構建高電子激發(fā)態(tài)勢能面，闡明了硫化氫光解過程中復雜的非絕熱解離特性。該工作不僅為星際硫化學模型的構建提供了科學依據，同時為量子動力學理論的發(fā)展提供了研究范例。

　　袁開軍團隊近年來依托大連相干光源系統研究了星際硫化氫分子極紫外光化學，測量了硫化氫光化學生成SH自由基的量子產率(Nature Communications，2020)，揭示了硫化氫轉動激發(fā)依賴的光化學反應機理(Nature Communications，2021)，提出了硫化氫光化學過程是星際空間高振動激發(fā)H2的重要來源(The Journal of Physical Chemistry Letters，2022)。

　　相關成果以“The vibronic state dependent predissociation of H2S: determination of all fragmentation processes”為題，發(fā)表在《化學科學》(Chemical Science)上，并被選為封面文章。該工作第一作者是我所2507組聯合培養(yǎng)博士研究生趙亞銳。該工作得到了國家自然科學基金、中科院關鍵技術團隊、遼寧省興遼英才計劃等項目的資助。(文/圖趙亞銳、袁開軍)

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