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研究生： 林史哲
Shih-Che lin
論文名稱： 利用步進式時域解析霍式轉換紅外光譜法研究CH2CHCl在193 nm的雷射光解反應
Photodissociation of CH2CHCl at 193 nm monitored with step-scan time-resolved Fourier-transform infrared emission spectroscopy
指導教授： 李遠鵬
Yuan-Pern Lee
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2000
畢業學年度： 88
語文別： 中文
論文頁數： 111
中文關鍵詞： CH2CHCl在193 nm的雷射光解反應 、步進式時域解析霍式轉換紅外光譜法
外文關鍵詞： Photodissociation of CH2CHCl at 193 nm, step-scan time-resolved Fourier-transform infrared emission spectroscopy
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    • 摘要
    本論文利用步進式掃瞄時域解析–霍氏轉換紅外光譜法研究vinyl chloride(CH2CHCl)在298K，於193 nm準分子雷射光解後在不同時域(1-1600 us，5 us之時間解析度)下所產生HCl(v)之放射光譜。實驗中可觀測到HCl(v=1-5)之放光，且各別佈居數最大值發生於光解後不同時域中。對於HCl(v)之相對佈居時域分佈圖的動力學模式分析方面，若只使用HCl(v)的初生態佈居數及HCl(v)受母分子(CH2CHCl)弛緩作用的模式下進行適解，並不能得到令人滿意的結果，因此研判生成HCl(v)的途徑應不只一組。當加入F2於系統中，在193 nm光解後可以觀測到HF(v=1-3)之放光，表示系統於光解後有H原子的生成，而產物HF(v)是來自於H + F2的反應。當加入cyclohexane(c-C6H12)移除系統中的Cl原子後，對於HCl(v)之相對佈居時域分佈圖的動力學模式的分析方面，於採用H原子的解離(接著於二次反應中生成HCl)、HCl(v)的解離及HCl(v)受母分子弛緩作用的模式下適解，可得到令人滿意的結果。綜合上述，結合H原子、Cl原子及HCl分子解離的途徑，與振動弛緩步驟的動力學模式下，可推得Cl及H之解離途徑相對於HCl之解離途徑的分枝比率，其值分別為1.44□0.17及2.25□0.09。此外應用此技術亦可精確的量測到HCl(v=1-4)受到CH2CHCl母分子弛緩作用之之雙分子速率係數 ，分別為0.762□0.048、1.54□0.11、4.26□0.38以及17.6□2.8(單位為10-12 cm3 molecule-1 s-1)。HCl之初生振動態分佈是承續本實驗室林所得的實驗結果(林孝瑞, 國立清華大學化學研究所博士論文, 2000.)，HCl(v=1-5)各個振動態的初生振動態分佈比率，分別0.245、0.235、0.213、0.181和0.125。

    摘要………………………………………………………………………I 謝誌………………...…………………………………………………...IV 目錄………………………………………………………………….….V 第一章 緒論……………..………………………………………………1 第二章 實驗原理與技術………………………………………………..9 2.1 霍式轉換紅外光譜儀………………………………………….9 2.1.1 Michelson干涉儀基本原理……………………………….9 2.1.2 FTIR的基本構造…………………………………………12 2.1.3 FTIR光譜儀的優點………………………………………13 2.2 時域解析－霍氏轉換紅外光譜法...…………………………15 2.3 數據處理……………………………………………………...22 2.4 參考資料……………………………………………………...37 第三章 實驗裝置及步驟………………………………………………39 3.1 實驗裝置……………………………………………………...39 3.2 實驗準備步驟……………………………………………...…42 3.2.1 Welsh cell對正步驟…………………………………..….43 3.2.2 流量計校正…………………………………………….....44 3.2.3 設定各儀器的觸發時間………………………………….45 3.3 實驗步驟………………………………………………...……46 3.3.1 開機步驟…………………………………………………46 3.3.2 實驗流程…………………………………………………48 3.4 參考資料……………………………………………………...59 第四章 結果與討論…………………………………...……………….60 4.1 結果與分析…………………………………………………...60 4.2 討論…………………………………………………………...71 4.3 參考資料………………………………………………….…101 附錄A 193nm光解CH2CHCl + c-C6H12之HCl放光FACSIMILE動力學程式………………………………………………102 附錄B 193nm光解CH2CHCl + F2之HF放光FACSIMILE動力學程式…………………………………………...……….105 附錄C 193nm光解CH2CHCl之HCl放光FACSIMILE動力學程式………………………………………………………107 第五章 結論…………………………………….…………………….110

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