Fragmentation of ionic and hydrogen-bonded molecules induced by synchrotron radiation

Selles töös uuriti eksperimentaalselt ja arvutuslikult fragmenteerumisprotsesse ioonsetes ja vesiniksidemetega seotud molekulides. Uurimisobjektiks oli neli proovi: ioonne vedelik 1-etüül-3-metüülimidasoolium tetrafluoroboraat (EMImBF4) ja vesiniksidemetega seotud molekulaarsed klastrid atsetamiidist (CH3CONH2), atsetamiid-2,2,2-d3-st (CD3CONH2) ja äädikhappest (CH3COOH). Antud teadustöö esmärgiks oli uurida footoni energia mõju proovide stabiilsusele ja fragmenteerumismehhanismidele. Gaasfaasis olevate molekulide ioniseerimiseks kasutati sünkrotron- või gaaslahenduslambi kiirgust vaakumultravioleti piirkonnas. Kõiki proove uuriti massispektromeetria abil, ioonne vedelik oli täiendavalt uuritud fotoelektronspektroskoopia abil. Erinevate fragmenteerumiskanalite energeetiliste omaduste välja selgitamiseks mõõdeti ioonide osasaagised. Näidati, et mõlemad uuritud ühenditüübid kipuvad ulatuslikult fragmenteeruma vaakumultravioletkiirguse mõjul. Erinevad fragmenteerumismehhanismid olid välja selgitatud ja mitmed sarnasused ioonse ja vesiniksidemetega seotud molekulaarsete süsteemide fragmenteerumisel välja toodud. Olulise aspektina võib välja tuua, et erinevate fragmentatsioonikanalite esinemine ei sõltu mitte ainult footoni energiast, vaid on tugevalt mõjutatud ka uuritava molekuli klasterisatsiooni tingimustest. Äädikhappe klastrite korral erinevad klasterisatsiooni tingimused põhjustasid erinevusi massispektrites. Sellest võib järeldada, et fragmentatsiooni kanalid sõltuvad ka molekulide siseenergiast. Madalama siseenergiaga molekulaarsetes süsteemides on alla surutud aatomite ümberpaigutamisprotsessid, mille tulemusena võivad tekkida uued fragmendid, kuna aatomite liikumist süsteemis ei toimunud. Selline käitumine oli iseloomulik madalama siseenergiaga äädikhappe trimeerile, mis fragmenteerus enne prootoni ülekannet vesiniksidemete lõhkumisel, et moodustada dimeeri ioone. Kõrgematel siseenergiatel aga selline fragmentatsioonikanal puudus.

Author

• Berholts, Marta

• hydrogen bond
• ionic liquids
• fragmentation
• synchrothron radiation

Identifier

hdl:10062/61145

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/61145