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大氣污染物光化學動力學研究取得新進展

南京信息工程大學劉玉柱博士與瑞士ETH/Paul Scherrer Institute實驗室的Thomas Gerber博士、Gregor Knopp博士在大氣揮發性有機物的光化學動力學的合作研究領域取得重要進展。相關研究工作于10月6日發表在美國物理學會期刊Physical Review A上。

正如 “水往低處流”,分子在吸收光子被激發后發生的無輻射躍遷過程,如內轉換(internal conversion)和系間竄躍(intersystem crossing)等,都是能量從高電子態向低電子態的流動。而近期該團隊在研究二甲基呋喃在吸收6.2電子伏特光子后的能量弛豫過程時,首次在實驗上發現了從低電子態向高電子態的超快能量轉移過程,經分析發現該超快過程發生時間約為60飛秒(10-15秒)。該研究工作的實驗測量是在自行設計的雙極光電子/光離子成像儀中完成,該儀器通過精密的設計,可以實現同時測量吸收光子后產生的光電子和光離子的動能分布和角度分布(Optics Express 21, 16639, 2013)。結合超快飛秒激光技術,可以在飛秒時間尺度觀察分子吸收光子后的超快馳豫過程,跟蹤其能量的轉移過程。呋喃及其衍生物是重要的大氣揮發性有機污染物,它們的光物理光化學動力學一直是研究的熱點。

該研究工作得到了中國國家自然科學基金、瑞士國家自然科學基金NCCR-MUST、瑞士能源部項目和歐盟FP7瑪麗居里獎學金的資助。

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