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通过选择性红外辐照 OH 伸缩振动模式揭示非晶固态水的表面结构

化学物理 2014-02-17 v1 太阳与恒星天体物理 材料科学

摘要

在探索生命构建单元形成的过程中,非晶固态水 (ASW) 是研究最广泛的分子系统之一。事实上,ASW 广泛存在于寒冷的星际介质 (ISM) 中,覆盖 ASW 的尘埃颗粒为固相化学提供了催化表面,并且被认为存在于地球高空大气中。研究表明,冰表面会吸附 CO、N2_2或 CH4_4等小分子,最可能的位置是悬挂在表面的 OH 基团。我们的研究提供了关于 ASW 在其悬挂模式受到选择性红外 (IR) 辐照时行为的全新见解。当受到辐照时,这些表面 H2_2O 分子会重新排列,主要在冰表面形成稳定的类单体水模式。我们表明,我们在辐照波长处系统地引发了“烧孔”效应(或振荡子的净损失),并在 ASW 表面重现了相同的吸附水单体。我们的研究表明,所有悬挂模式共享一个共同的振动弛豫通道;冰保持非晶态,但结合位点范围减小,从而改变了其催化能力。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.3517,
  title  = {Unveiling the Surface Structure of Amorphous Solid Water via Selective Infrared Irradiation of OH Stretching Modes},
  author = {Jennifer A Noble and Céline Martin and Helen J. Fraser and Pascale Roubin and Stéphane Coussan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.3517},
  year   = {2014}
}

备注

11 pages, 4 figures, 1 table. Accepted for publication in the Journal of Physical Chemistry Letters