冰中通过氧插入化学形成甲醇
地球与行星天体物理
2017-08-23 v1 星系天体物理
摘要
我们展示了关于在天体物理冰类似物中氧原子插入甲烷形成甲醇的实验约束。在气相和理论研究中，该过程先前已被证明具有极低或不存在的能垒，但其能量学与机制尚未在固态中表征。我们使用由蓝宝石窗口滤光的氘紫外灯选择性解离O2:CH4混合物中的O2，并观察到通过O(1D)插入高效产生CH3OH。CH3OH生长曲线用动力学模型拟合，我们观察到在低于氧解吸温度25K的温度下反应速率常数无温度依赖性。通过副产物分析，我们确定了冰相氧插入CH4的支化比：约65%的插入导致CH3OH，其余则导致H2CO形成。没有证据表明CH3或OH自由基形成，表明碎裂不是重要通道，且插入通常导致化学复杂性增加。稀释在CO主导冰中的O2和CH4形成CH3OH同样显示无温度依赖性，与插入以微小或不存在的能垒进行的预期一致。因此，冰中的氧插入化学在低温类ISM条件下应是高效的，并可为冷星际区域（如云核和原行星盘中间平面）颗粒表面上的复杂有机分子形成提供重要通道。
引用
@article{arxiv.1707.01120,
title = {Methanol formation via oxygen insertion chemistry in ice},
author = {Jennifer B. Bergner and Karin I. Oberg and Mahesh Rajappan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.01120},
year = {2017}
}