气相中富勒烯（从较小到较大，C$\_{44}$到C$\_{70}$）/蒽团簇阳离子形成的实验室研究
摘要：行星状星云中富勒烯的形成和演化机制仍未被理解。本文研究了富勒烯阳离子（从较小到更大，C$\_{44}$到C$\_{70}$）与蒽分子（C$\_{14}$H$\_{10}$）的团簇形成和相对反应性。实验是在结合了四极离子阱和飞行时间质谱的装置中进行的。使用355 nm激光束照射被捕获的富勒烯阳离子（C$\_{60}$$^+$或C$\_{70}$$^+$），分别生成较小的富勒烯阳离子C$\_{(60-2n)}$$^+$，n=1-8或C$\_{(70-2m)}$$^+$，m=1-11。然后与蒽分子反应，形成了系列的富勒烯/蒽团簇阳离子（例如，(C$\_{14}$H$\_{10}$)C$\_{(60-2n)}$$^+$，n=1-8和(C$\_{14}$H$\_{10}$)C$\_{(70-2m)}$$^+$，m=1-11），观察到较小富勒烯阳离子之间的反应性有轻微差异。然而，与富勒烯C$\_{60}$$^+$和C$\_{70}$$^+$相比，较小的富勒烯显示出明显更高的反应性。我们建议通过连续丢失C$\_2$片段的机制来解释较小富勒烯阳离子的形成，然后再与蒽分子发生加成反应形成富勒烯-蒽团簇阳离子。发现较高的激光能量和较长的照射时间是影响较小富勒烯阳离子形成的关键因素。这可能表明在强辐射场环境（如光子主导区）中，富勒烯有望遵循自上而下的演化路径，然后通过与共存分子，这里是较小的多环芳烃发生碰撞反应，形成小尘埃颗粒（例如团簇）。
作者：Deping Zhang, Yuanyuan Yang, Xiaoyi Hu and Junfeng Zhen
论文ID：2006.16512
分类：Atomic and Molecular Clusters
分类简称：physics.atm-clus
提交时间：2021-01-13