Unimolekulare Reaktionen und Ionen-Molekül-Reaktionen von energie- und zustandsselektierten Ionen

In dieser Arbeit wurde die Energetik und die Kinetik von unimolekularen Reaktionen und Ionen-Molekül-Reaktionen in der Gasphase untersucht. Die unimolekularen Reaktionen sind mit verschiedenen experimentellen Techniken untersucht worden. Die Reaktionen C2H4+-> C2H2+ \+ H2 und C2D4+ -> C2D2+ \+ D2 sind bei BESSY I mit der Koinzidenzmethode TPEPICO mit Elektronenflugzeitdiskriminierung in einem Reflektronflugzeitmassenspektrometer untersucht worden. Als ein wichtiges Ergebnis dieser Untersuchungen konnte erstmals die Metastabilität dieser Reaktionen in einem Experiment mit energieselektierten Ionen nachgewiesen werden. Durch die Analyse der Breakdownkurven sind für beide Reaktionen die vollständigen k(E)-Kurven erhalten worden. In einem ähnlichen Experiment ist die H-Abspaltung aus C2H4+ untersucht worden. Diese Reaktion konkurriert in dem untersuchten Energiebereich mit der H2-Abspaltung und wird bei großen Photonenenergien der dominierende Reaktionskanal. Für beide Reaktionen konnte das Verhältnis der Geschwindigkeitskonstanten bestimmt werden. Die Auftrittsenergie von C2H3+ liegt ca. 80 meV über der von C2H2+. So konnte ein Beitrag zu der kontrovers diskutierten Frage, ob die Ionen-Molekül-Reaktion C2H2+ \+ H2 -> CH3+ \+ H + e- ist detailliert besprochen worden. Als wichtiges Ergebnis dieser Untersuchung ist festzuhalten, daß die 0 K Dissoziationsschwelle direkt aus den Breakdownkurven abgelesen werden kann. Zusätzlich wurde auch wieder die H2-Abspaltung aus Ethen untersucht. Weiterhin sind auch Ionen-Molekül-Reaktionen untersucht worden. Bei der Ionenerzeugung wurde auf die REMPI-Technik zurückgegriffen, die es erlaubt, bestimmte Ionen in gut definierten Quantenzuständen zu erzeugen. Auf diesem Wege gelangt man zu zustandsselektierten HCl+ Ionen im Ionengrundzustand. Die Reaktion dieser Ionen mit Ethenmolekülen wurde in einer hierfür aufgebauten Apparatur untersucht, und es konnten verschiedene Reaktionsprodukte nachgewiesen werden. Als Hauptprodukte wurden C2H2+, C2H3+, C2H4+, sowie C2H5+ identifiziert. Dabei ist eine deutliche Abhängigkeit der Produktionenverteilung von der Teilchenzahldichte zu beobachten. Nach der Aufstellung von sechszehn Reaktionsgleichungen, die die Bildung der Ionen beschreiben, konnten die entsprechenden Geschwindigkeitszeitgesetze aufgestellt werden. Diese Differentialgleichungen wurden numerisch gelöst und es ist gelungen, Geschwindigkeitskonstanten für die Ionen-Molekül-Reaktionen zu erhalten.

Author dc:creator

• Malow, Marcus

• unimolecular reactions
• ion-molecule reactions
• photodissociation reactions
• reaction kinetics and energetics
• PEPICO spectroscopy
• REMPI spectroscopy

Licence dc:rights.uri

• http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen

Language dc:language

ger

Identifier URI

http://dx.doi.org/10.17169/refubium-5538

OAI record oai:identifier

https://refubium.fu-berlin.de/oai/request?verb=GetRecord&metadataPrefix=dim&identifier=oai%3Arefubium.fu-berlin.de%3Afub188%2F1336