Ионизация в1 кластеров

Очевидно, что величина М/е постоянна при неизменных полях Я и F и соответствует определенной траектории движения, которая соответствует заданной щели. На рис. 1.8 приведена схема реального прибора для разделения и изучения свойств кластеров [4]. Прибор включает сверхзвуковое сопло в качестве источника кластеров, электронный пучок для ионизации кластеров, систему ускоряющих линз, систему щелей и два сектора — магнитный и электрический (конденсатор). [c.23]

Энергия ионизации кластера характеризуется минимальной энергией в процессе [c.242]

Энергия ионизации кластеров алюминия [c.259]

Рис. 7.12. Энергии ионизации кластеров А1 , полученные после фотоионизации. Пунктирная линия — расчет для классической металлической сферы [12]

Изменение энергии ионизации кластеров с различным размером представляет собой весьма эффективный подход для изучения эволюции свойств кластеров к свойствам массивного материала и дает прямой выход на их реакционную способность, поскольку определяет способность к переносу электронов в химических реакциях. Энергия ионизации определяется с помощью перестраиваемого лазера. На рис. 7.25 приведены данные по энергиям ионизации для кластеров Ре и Со при п = 1 -г 100 [18]. [c.270]

Представляет интерес механизм ионизации кластеров. Согласно рис. 9.1, в соответствии с принципом Франка—Кондона, не существует связи между минимумами энергии для потенциалов Лг2 и Аг и прямой фотонный переход между ними невозможен. Вероятный механизм образования ионизованного кластера состоит в том, что вначале образуется [c.311]

Как уже отмечалось ранее, нейтральные кластеры инертных газов прозрачны в видимой части спектра. После ионизации кластера и появления заряда появляется сильное поглощение в этой области, а также в ближней инфракрасной и ультрафиолетовой [6]. [c.312]

При исследовании электронной структуры кластеров малых слабосвязанных молекул применяются специфические варианты оптической спектроскопии, связанные с регистрацией ионизованных сепарированных по размеру кластеров в масс-спектрометре. Для этого применяется способ резонансной двойной ионизации. Первый этап в этом процессе состоит в резонансном поглощении фотона, второй этап представляет собой нерезонансное поглощение, приводящее к ионизации кластера. Схема подобного процесса представлена на рис. 9.9. [c.316]

Ванадий демонстрирует значительные колебания для нечетных и четных чисел атомов, входящих в кластер, для п < 14, что предполагает электронную зависимость от построения электронной оболочки и отмечалось ранее для энергий ионизации кластеров щелочных металлов, меди и серебра. Скорость реакции достигает максимума при га = 18 и далее для больщих кластеров слабо меняется. В противоположность этому, для кластеров ниобия на всем исследуемом промежутке размеров кластеров существуют скачки скорости реакции (рис. 10.10 5), что, скорее всего, свидетельствует также об определяющем влиянии электронного фактора на скорость реакции присоединения. Для кластеров ванадия и ниобия отмечены более высокие скорости реакции по сравнению с кластерами [c.339]

Все свойства кластеров зависят от числа входящих в них частиц. Так, устойчивость кластера, выраженная через энергию диссоциации, может как возрастать (N3 +), так и снижаться с ростом числа /г[(Ог) "]. Потенциал ионизации кластера тем ниже, чем больше частиц связано в нем. Примеры изменения потенциалов ионизации для металлических и неметаллических нейтральных гомоядерных кластеров представлены в табл. 2.14. По-видимому, за счет сольватации и наблюдается снижение потенциала ионизации при переходе от газовой к жидкой фазе (см. разд. 1.7). В положительно заряженных кластерах та же тенденция. В отрицательно заряженных кластерах сродство к электрону возрастает. Изменение потенциала ионизации при образовании кластера может составить 1—2 эВ. Для отдельных кластеров из масс-спектрометрических данных удалось найти термодинамические функции, включая энтропию. [c.85]

Свойства кластеров сильно зависят от числа входящих в них частиц, что объясняется особенностями их совместного действия. В частности, с ростом числа частиц в кластерах из нескольких атомов металла происходит делокализация валентных электронов и при пяти-шести атомах возникают состояния, отвечающие электронным зонам массивного металла, хотя степень делокализации электронов меньше, чем в большом кристалле. При этом работа выхода электрона имеет промежуточное значение между работой выхода электрона массивного металла и потенциалом ионизации одиночного атома. Изменчивость свойств кластеров касается и химических связей, характер которых зависит от вида и числа частиц ядра и окружающей среды. [c.360]

При делокализации дырки из КЛС возникает горячая зонная дырка с энергией -3,5 эВ, значительно превышающей термическую ширину запрещенной зоны. Размен этой энергии идет по двум каналам ударная ионизация, приводящая к размножению зонных дырок и электронов, и эмиссия фононов, приводящая к нагреву образца. После делокализации дырки из КЛС образуется кластер (V,N6,Ag) , что приводит к исчезновению пика плотности состояний в валентной зоне и отщеплению локального уровня от потолка валентной зоны, близкого по своему положению к уровню изолированной катионной вакансии. Появление этого уровня создает условия для повторения рассмотренной выше цепочки процессов, т.е. для продолжения цепной реакции. [c.87]

Если пик молекулярного иона отсутствует в спектре или интенсивность его очень мала, то снижением энергии ионизирующих электронов можно повысить его интенсивность по сравнению с пиками фрагментных ионов и тем самым подтвердить принадлежность пика молекулярному иону. Другой возможный способ идентификации пика М заключается в использовании ХИ, поскольку масс-спектры ХИ многих органических соединений содержат очень интенсивные пики протонированных молекулярных ионов [М + Н]" и кластер-ионов. Для этой же цели можно применять полевую ионизацию, полевую десорбцию, бомбардировку быстрыми атомами, обеспечивающие получение интенсивных пиков в молекулярной области. Нужно иметь в виду, что даже в спектрах ЭУ некоторых соединений, например аминов, цианидов, вследствие легкого протонирования молекул можно наблюдать пики ионов [М + Н]" . В случае хинонов резко вырастают пики [М + 2Щ . [c.203]

Лазер, в зависимости от его природы и параметров, способен генерировать или оптический, или электрический пробой и образовывать или кластер плазмы, или скопление заряженных частиц, осциллирующих в поле индуктора и вызывающих при соударениях с нейтральными частицами спонтанную ионизацию и образование электроразрядной плазмы. Этот способ генерирования потока (и-Г)-плазмы во многих отношениях превосходит все предыдущие способы, поскольку не усложняет конструктивное исполнение генератора действительно, лазер может быть расположен на известном удалении от металлодиэлектрической разрядной камеры, верхний фланец последней не загружен элементами дополнительного энергетического устройства. Единственная проблема — подобрать материал апертуры, удовлетворяющий требованиям лазерной техники и коррозионно-активной среды внутри камеры. [c.546]

При ионизации молекул слабых электролитов появление заряда на органической молекуле вследствие ион-дипольного взаимодействия вызывает ориентацию диполей воды, существенно нарушающую структуру, образованную кластерами. Вследствие нарушения этой структуры возрастает энтропия системы, а ион-дипольное взаимодействие приводит к уменьшению ее энергии Гиббса. В результате растворимость слабого электролита с увеличением степени ионизации резко возрастает, т. е. возрастает энергия гидратации молекул. [c.13]

Совокупность реакций переноса заряда, переноса протонов и образования кластеров определяет характер масс-спектров органических соединений при ИАД, а преимущественное протекание той или иной реакции зависит, в первую очередь, от типа газа-реагента и концентрации компонентов смеси. Однако для установления аналитических возможностей метода ИАД еще предстоит значительная теоретическая и экспериментальная работа по выяснению механизма ионно-молекулярных реакций с участием тяжелых органических молекул в условиях ионизации при атмосферном давлении. [c.22]

При бомбардировке конденсированной пленки воды (льда) наряду с легкими ионами (Н+, 0Н+, НгО+), которые образуются из отдельных молекул воды, наблюдается эмиссия ионных кластеров типа Н+(Н20) , где п может доходить до 50 [257—259]. На рис. 7.6 приведен типичный масс-спектр вторичных ионов, эмиттирующих из льда. Ионные кластеры такого типа образуются и в газовой фазе, при действии ионизирующего излучения на пары воды [260—262. Первичные ионы Н+, 0Н+ и НгО+, которые возникают за счет ионизации отдельных молекул воды ионизирующим излучением, при столкновении с окружающими их молекулами вступают в ионно-молекулярные реакции [c.184]

Изучению электронной структуры металлических кластеров посвящено большое число работ, результаты которых обобщены в [21, 39]. С точки зрения прогнозирования свойств катализаторов, наиболее важны расчеты потенциалов ионизации и сродства к электрону металлических кластеров различных размеров и состава, строения верхних занятых молекулярных орбиталей (ВЗМО) и нижних свободных молекулярных орбиталей (НСМО), энергий атомизации и, в случае нанесенных катализаторов, взаимодействия металла с носителем. Эти параметры определяют донорно-акцепторные свойства металлических катализаторов, их способность образовывать хемосорбционные связи, а также стабильность катализаторов по отношению к спеканию. Анализ расчетов электронной структуры кластеров переходных металлов позволяет сделать ряд общих качественных выводов. [c.133]

Потенциал ионизации и энергетическая щель между занятыми и свободными состояниями уменьшаются, а сродство к электрону и энергия связи, приходящаяся на один атом, увеличиваются с ростом кластера. Для металлов с нечетным числом электронов на фоне этих зависимостей наблюдаются осцилляции, обусловленные некоторым различием в свойствах кластеров с четным и нечетным числом атомов. [c.133]

При таком расчете было найдено, что кластер (Н2 0)4 в диполь-ориентированной конфигурации на 1,62. эВ более стабилен, чем кластер (Н20>4, а гидратированный электрон имеет энергию возбуждения 1,20 эВ (экспериментальное значение 1,73 эВ) и вертикальную энергию ионизации 2,51 эВ. [c.253]

Аппаратура для исследования при помощи импульсных электронных пучков разработана сравнительно недавно. Большая часть описанных ниже опытов проделана в условиях стационарной первичной ионизации. В таких экспериментах общая масса первичных ионов получалась на некотором расстоянии от отверстия, через которое ионы поступают в масс-спектрометр. Таким образом, ионы, диффундирующие к этому отверстию, имеют достаточно времени, чтобы было достигнуто равновесие в реакции образования кластера до момента детектирования ионов. [c.73]

Образующиеся в атомных и молекулярных пучках и высоком вакууме, они не имеют лигандов и представляют собой замечательный объект для изучения электронных свойств наноразмерных объектов 1 4- 2 нм. Основными величинами, которые поддаются измерению и интерпретации, подобно молекулам, являются энергия ионизации кластера, сродство к электрону, энергия диссоциации, оптическое поглощение кластеров. Изучение таких величин позволяет строить кластерные модели, характеризующие их свойства. [c.242]

Основные характеристики кластеров связаны, как и в предыдущих рассмотрениях, с энергией ионизации кластеров, энергией сродства к электрону, шириной энергетической щели между зонообразующими уровнями и с энергией диссоциации и стабильностью кластера. Кроме того, здесь появляются магнитные характеристики, обусловленные й-оболочкой атомов кластеров. [c.270]

Энергии ионизации кластеров также определяются построением электронной оболочки и находятся в соответствии с появлением магических чисел для положительно заряженных кластеров с кольцевой структурой (рис. 8.1). Прежде всего, энергия ионизации нейтральных кластеров с п = 4к + 3 (п = 11, 15,19, 23) будет меньше, чем энергия ионизации, соответствующая нейтральным магическим числам с п = 10,14 и т.д. с заполненной электронной оболочкой, поскольку лишняя пара тг-электронов, соответствующая нечетным числам атомов, занимает разрыхляющую орбиталь. Далее фотофрагментация кластеров с четным числом атомов углерода за счет испускания кластеров Сз приводит к возникновению кластеров с нечетным числом атомов п = Лк + 3. Оба эффекта приводят к возникновению магических чисел для положительно заряженных кластеров углерода с кольцевой структурой (рис. 8.1). [c.285]

Рис. 9.9. Схема резонансной двухфононной ионизации кластера с энергией Ес-Показаны также положения энергии мономера Ет в основном состоянии (За) и возбужденном состоянии (5 ) [10]

С другой стороны, бор, находящийся слева от границы Цинтля, обладающий дефицитом валентных электронов, в виде простого вещества характеризуется неметаллическими свойствами. Из-за кайносимметричности 2/з-орбиталн и вследствие этого высоких значений потенциала ионизации и электроотрицательности бора имеет место затруднение к обобществлению электронов в пределах всего кристалла. В силу дефицита валентных электронов в кристаллических модификациях бора наблюдается их обобществление, которое ограничено локальными атомными группами. Поэтому бор образует Рис. 4. Икосаэ-сложные кристаллические решетки, структурным др — элемент кри-элементом которых служит икосаэдр (рис. 4), сталлической струк-который является своеобразным кластером , моди "°аци й бор состоящим из 12 атомов бора. [c.31]

При анализе структуры такого сайта напрашивается другой подход атомы, его образующие, имеют достаточное количество как валентных электронов, так и вакантных орбиталей, что обеспечивает электронную делокализацию по всему кластеру, и можно ставить вопрос о валентном состоянии всего кластера как суператома, который должен быть охарактеризован общей зарядностью, распределением заряда по участкам кластера, энергиями ионизации и электронного сродства. Но решение этой проблемы находится еще в зачаточном состоянии. [c.367]

Кинетика. Важнейшей особенностью Р. в р. является многообразие равновесных фор.м, в к-рых исходный реагент может участвовать в р-ции. В зависимости от природы р-рителя и реагента в р-ре. может происходить, с одной стороны, ионизация молекул растворенного в-ва с образованием ионных пар (контактных и сольватно разделенных) и дальнейшей их диссоциацией на ионы, с другой - образование гомо- и гетероассоциатов и кластеров с участием молекул как реагентов, так и р-рителя. Последнее характерно для молекул, образующих водородные связи (Н-связи). [c.206]

Найдите в масс-спектре кластер пиков молекулярного иона (р . 5.3.1). Если пик молекуля шого иона имеет низкую интенсивность или его отнесение вызывает затруднения, то подтвердить правильность отнесения можно с помснцью методов мягкой ионизации (химической ионизации, бомбардировки ускоренными- атомами и т. д. см. разд 5.3.2.), позволяющих обнаружить более интенсивные квазимолекулярные ионы, чаще всего [М + Н]+. Следует всеща иметь в виду возможность присутствия примесей наиболее распространенными за1рязнениями являются ф алатные пластификаторы (m/z 149, 167, 279) и силиконовая смазка (m/z 133, 207, 281, 355, 429). Поскольку наблюдаемый масс-спектр зависит от парциального давления компонентов смеси в ионном источнике, то в нем может доминировать даже минорный, но более летучий компонент. [c.224]

При химической ионизации в атмосфере аммиака масс-спектрометри-чески зафиксировано образование кластеров бензофуроксана с протоном и молекулой аммиака [М + NH4] [2М + NH4] , по-видимому, с участием кислорода N-оксидной группы [967]. [c.97]

Уменьшение структуры и противодействие гидрофобным взаимодействиям наблюдается при ионизации молекул. В этом случае избыток энергии электростатическэго отталкивания заряженных групп превосходит энергию гидрофобного притяжения неполярных групп. Уменьшение гидрофобного взаимодействия наблюдается в тройных системах, например при введении в воду смеси спиртов. Рассмотрев структуру и особенности водных растворов неэлектролитов, можно сделать вывод, что гидрофобное взаимодействие — явление сложное. Прежде всего существует различие в механизме действия растворенного вещества на структуру воды. Спирты и амины растворяются сначала в промежутках структуры воды, а затем — путем замещения. Углеводороды растворяются в кластерах и в мономерных молекулах, а мочевина — только в плотных частях воды [28]. [c.22]

При нанесении небольшого количества благородных металлов на подложку наблюдается изменение их электронной структуры. Так, электронная конфигурация атомов платины, нанесенных на 7-А12О3, характеризуется меньшей долей d-и большей долей х-электронов [25]. Такйя же закономе1Жость наблюдается при нанесении платины и на другие носители (8Ю2, уголь). Тенденция к проникновению ( -электронов в 5-оболочку характерна для дисперсного состояния Р1 как такового независимо от физических свойств носителя. Наличие 6 1/2-состояния стабилизирует в кластерах платины частично освобождающееся 5 5/2-состояние, причем потенциал ионизации 6 1/2-электронов также возрастает одновременно увеличивается и сродство к электрону. При этом 6 1/2-состояния в кластерах Р1 могут конкурировать с 5 1 у 2-состояниями при образовании связей с реагентами. Этому способствует большая доступность б51у2-орбитал й и большая степень их перекрывания с орбиталями лигандов. Сферическая симметрия этой орбитали, специфика ее пространственного расположения и энергетические характеристики благоприятствуют взаимодействию атомов нанесенной платины с молекулами газовой фазы. [c.36]

Анвей [121] предположил, что в электрическом поле с высокой напряженностью степень ионизации воды также возрастает. На основе масс-спектрометрических исследований им предположено существование ионов НзО+-Н и вычислена функция распределения полимеров НзО+ /гИгО [121]. Структуру воды он представляет в виде вытянутых кластеров молекул воды с диполь-дипольной ориентацией, заметно не взаимодействующих с соседними кластерами. Полимеры с различным значением п образуются при разрыве этих вытянутых, напоминающих цепи кластеров. [c.377]

Прежде чем переходить непосредственно к вопросу о том, каким образом можно исследовать ион-молекулярные кластеры в газовой фазе, полезно будет напомнить некоторые более ранние результаты изучения ионов в газовой фазе. Исследование газовых разрядов в разреженных газах началось в 1750 г. и привело в результате работ Хитдорфа, Голдстейна, Вина и в особенности Дж. Дж. Томсона к установлению существования электронов, положительных и отрицательных ионов в газовой фазе. Исследования газовых разрядов и влияния электрических и магнитных полей на траектории ионов привели Томсона к изобретению первого масс-спектрометра. По разным причинам технического характера давление в ионном источнике установки Томсона было больше, чем в современных приборах. При более высоких давлениях первичные ионы, образующиеся в источнике (как правило, в результате электронного удара), могут рекомбинировать с нейтральными молекулами и реагировать с ними. Возможная последовательность реакций после первичной ионизации молекулы воды быстрым электроном такова [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология