N(2D) + C2H4反应在低温下的动力学研究
化学物理
2020-12-09 v1 地球与行星天体物理
原子物理
摘要
电子激发氮原子N(2D)是以N2为基础的大气（如土卫六）光化学中的重要物种。尽管如此，仅有少数N(2D)反应在适宜的低温范围内被研究过。本工作中，利用超音速流动反应器在50 K至296 K温度间测量了N(2D) + 乙烯（C2H4）反应的速率常数。此处，利用化学反应生成N(2D)原子，并通过真空紫外波段的激光诱导荧光直接探测。测得的速率常数随温度变化很小，且数值明显大于先前工作所得。事实上，考虑土卫六大气平均温度170 K，所得速率常数几乎为当前推荐值的七倍。同时，进行了电子结构计算以深入理解该反应过程。早先低水平理论工作预测N(2D) + C2H4反应存在势垒，而本研究计算表明，与反应物相关的五个双态势能面中有两个可能为吸引态，对N原子垂直于乙烯碳双键的接近无势垒。将测得的速率常数及近期该过程动力学研究得到的新产物通道纳入土卫六大气的一维耦合离子-中性模型。这些模拟表明，众多含氮化合物的模拟丰度受到这些变化显著影响。
引用
@article{arxiv.2012.00655,
title = {A Kinetic Study of the N(2D) + C2H4 Reaction at Low Temperature},
author = {Kevin M. Hickson and Cédric Bray and Jean-Christophe Loison and Michel Dobrijevic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.00655},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 5 figures, 2 tables