200 likes | 353 Views
Kétatomos molekulák disszociációja infravörös gerjesztés hatására. Folytonos energiaeloszlás. Kvázi-folytonos energiaszintek: Fotononként rezonancia . Diszkrét energiaszintek: kezdetben fotononként rezonancia, majd több foton elnyelése .
E N D
Kétatomos molekulák disszociációja infravörös gerjesztés hatására Folytonos energiaeloszlás Kvázi-folytonos energiaszintek: Fotononként rezonancia Diszkrét energiaszintek: kezdetben fotononként rezonancia, majd több foton elnyelése
Többatomos molekulák disszociációja infravörös gerjesztés hatására • (Idealisztikus) cél: kötések szelektív hasítása • Probléma: rezgési módusok közötti csatolás → energiaátadás (relaxáció) pl. 30 fotonnyi disszociációs limitnél néhány száz foton szükséges a tényleges disszociációhoz a legkisebb energiájú kötés akkor is hasad, ha másik rezgési módust gerjesztünk szelektíven • Megoldás: ultrarövid pulzusok + lokális rezgési módusok (+ polarizáció) + koherens impulzusszekvenciák: kvantum kontroll • Reakciósebességet/hozamot meghatározó további tényezők: lézerfény hullámhossza és monokromati-kussága, lézersugárzás energiasűrűsége, „reaktáns” és (ha van) inert (ütköző-) gáz nyomása
Lézer kiváltott kémiai reakciók • Unimolekuláris: izomerizáció, disszociáció 1. Lézer (pumpáló, „pump”) 2. Lézer (próba, „probe”) Dt Molekulasugár • Bimolekulás: rezgési gerjesztés (+ ütközési transzfer) 1. Molekulasugár 1. Lézer (pumpáló, „pump”) f Dt 2. Lézer (próba, „probe”) 2. Molekulasugár • Lézerkatalizált reakciók („laser-assisted homogeneous catalysis”, „laser-sensitized reaction”): nem adszorbeáló molekulák esetén más molekula gerjesztése, majd rezgési-rezgési energiatranszfer • Ultragyors reakciók femto.chem.elte.hu/ kinetika/Laser/Laser.htm
Rövid impulzusú fényforrások CO egy rezgési periódusa: ~ 20 fs elektron gerjesztés: < 1 fs Összehasonlításul:
Ultragyors reakciók mérése ICN+hn [ICN]#* I + CN
Ultragyors reakciók mérése http://eve.physics.ox.ac.uk/Personal/suominen/wpadv.html
Ultragyors reakciók mérése http://www.theochem.uni-frankfurt.de
Kvantum kontroll http://www.u-bourgogne.fr/LPUB/Equipe2A/multiph/QuantCont.html
Izotópszeparáció 1. rezonáns többfotonos ionizáció (REMPI) 2. egyfotonos predisszociáció 3. két lépéses disszociáció 4. fotokémiai reakció pl. I37Cl+C6H5Br →I37Cl*+C6H5Br I+C6H537Cl+Br 605,3 nm 5. fotoeltérítés fénynyomás elvén (az elnyelt foton átadja impulzusát)
Izotópszeparáció Urán izotópok elválasztása rezonáns fotoionizációval
Lézerrel segített kémiai gőzfázisú rétegleválasztás Laser assisted chemical vapor deposition (LACVD) Unimolekuláris reakciók, vagy lézerkatalizált reakciók pl. Si réteg SiH4-ből Termikus leválasztáshoz képest lényegesen jobb szelektivitás → tisztább rétegek