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实验室中由 PAHs 生成富勒烯:自上而下的星际化学

天体物理仪器与方法 2015-06-23 v1 星系天体物理 化学物理

摘要

一般认为,星际分子是在分子云的屏蔽环境中或演化恒星的外壳中积累而成的。这遵循原子与简单分子在气相和/或(冰态)颗粒表面上发生的许多连续反应步骤。然而,在稀薄的太空环境中,这些化学路径对于较大的物种极其低效,因为涉及许多步骤;事实上,模型无法解释观测到的高丰度。对于 C60_{60} 富勒烯而言情况确实如此,它最近被确认为星际介质中最复杂的分子之一。观测表明,在某些 PDRs 中,其丰度在靠近强 UV 源时增加。在本快报中,我们报告了实验室研究结果,通过表征大型 PAHs 的光化学演化来解释 C60_{60} 的形成。连续的 H 损失导致完全脱氢的 PAHs,随后的 C2_{2} 单元损失将石墨烯转化为笼状结构。我们的结果首次提供了实验证据,表明超过 60 个 C 原子的 PAHs 能有效地光异构化为巴克明斯特富勒烯,C60_{60}。这些实验室研究也证实了自上而下的合成路径对于太空化学复杂性的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.7230,
  title  = {Laboratory formation of fullerenes from PAHs: Top-down interstellar chemistry},
  author = {Junfeng Zhen and Pablo Castellanos and Daniel M. Paardekooper and Harold Linnartz and Alexander G. G. M. Tielens},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.7230},
  year   = {2015}
}