液态H2O和D2O经由两个200纳米光子电离生成的电子的溶剂化、弛豫和双分子复合
摘要：预溶解电子(e-)由液相H2O和D2O的双光子(200 nm)电离产生的瞬态吸收光谱的时间演化已在飞秒和皮秒时间尺度上进行了研究。这些光谱是在500至1700 nm之间以50 nm的间隔获得的。观察到了两个不同的光谱演化阶段。在这两种阶段中，光谱的特征随延迟时间而大幅度变化。对于t<1ps，在轻水光谱中出现的O-H倍频区域观察到了两个新特征(1150 nm波段和1400 nm肩峰)，但在D2O中的电子中没有观察到这两个特征。水分子的振动耦合可能是这些特征的起源。在亚皮秒时间尺度上，电子的吸收带逐渐向蓝色方向移动。在较长的延迟时间(t>1ps)中，吸收带的最大位置被"锁定"，但光谱轮廓继续通过在红色侧变窄和在蓝色侧变宽来改变；振子强度在10\%的范围内保持不变。这种变窄的时间常数分别约为0.56 ps和0.64 ps。振动弛豫和溶剂腔体的大小和各向异性的时变减小被提出作为观察到的这两个阶段光谱变化的可能原因。通过吸收两个200 nm量子(总能量为12.4 eV)产生的水合电子的重合再结合动力学，发现在轻水和重水中，两者几乎是相同的，这表明D2O中e-与其重合对象之间的平均距离比在H2O中窄13\%。我们认为在这种高光致电离能量下，水的自电离与直接电离竞争。
作者：Rui Lian, Robert A. Crowell, Ilya A. Shkrob (Argonne Natl. Lab.)
论文ID：physics/0405047
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2007-05-23