Далианският институт по химическа физика открива първия роуминг реакционен канал в силно възбудено състояние на молекули, използвайки кохерентна светлинна станция Далиан

В химичните реакции дифузните реакции, като специален тип реакционен механизъм, привлякоха широко внимание от страна на учените. Далианският институт по химическа физика, Китайската академия на науките (наричан по-нататък DICP) откри първия случай на роуминг реакционен канал в силно възбудено състояние на молекула с помощта на далианския кохерентен светлинен източник, който демонстрира универсалността на роуминг реакционен механизъм в химичните реакции и предоставя нова перспектива за разбиране и прогнозиране на химичните реакции.
Съобщава се, че този резултат от изследването е завършен от експерименталния екип на изследователя Юан Кайджун и академик Янг Сюеминг от Института по химическа физика в Далиан, заедно с теоретичния екип на изследователя Фу Бина и академик Джан Донгхуей и резултатите са публикувани в списанието Наука на 16 февруари пекинско време.
Появата на химични реакции е като "преминаване през планината". В традиционната теория за преходното състояние на химичните реакции, реакцията следва главно пътя на минимална енергия, точно както "планинският катерач" обикновено намира най-ниската линия на билото и пресича висока планина, за да изразходва най-малко количество енергия. При някои химични реакции молекулите могат да се „отдалечат“ от периферията на планинските върхове. От микроскопична гледна точка, атомите или групите не се отделят незабавно от молекулите, а по-скоро се "задържат" близо до молекулите, далеч и близо до молекулите, точно като астронавтите, "роумиращи" в космоса. "роуминг" и в крайна сметка образуват различен продукт от традиционната химическа реакция, която е реакцията на роуминг.
В началото на 21 век учените за първи път откриха реакцията на роуминг. Оттогава анализът на механизма на дифузните реакции е ограничен до нискоелектронните и основните състояния на молекулите. Появата на Dalian Coherent Light Source (DCLS) реши проблема. Dalian Coherent Light Source (DCLS) е първият екстремен ултравиолетов лазер със свободни електрони в Китай, разработен от екипа в сътрудничество с Шанхайския институт по приложна физика (SIAP), и е единственото потребителско устройство със свободни електрони в света, работещо в екстремни ултравиолетови лъчи. лента с дължина на вълната. Чрез извеждане на екстремна ултравиолетова светлина с висока яркост, регулируема по дължина на вълната от кохерентния светлинен източник Dalian, всяка молекула може да бъде възбудена до специфично силно възбудено състояние.
Екипът от изследовател Юан Кайджун и академик Янг Сюеминг се занимава с изследването на молекулярните фотохимични реакции в продължение на много години и винаги е вярвал в съществуването на роуминг реакции на молекули в силно възбудено състояние, „При разработването на източника на кохерентна светлина Dalian нашият екип независимо очерта няколко изследователски направления предварително и междузвездната молекулярна фотохимия е една от тях." Юан Кайджун каза: „Може да се каже, че далианският кохерентен светлинен източник отваря вратата към изследването на молекулярно изследване на механизма за реакция на силно възбудено състояние.“
Екипът използва кохерентния светлинен източник Dalian, за да подготви молекули на серен диоксид във високо възбудено състояние и комбинира със собствено разработената технология за йонно изображение с висока разделителна способност, за да изследва квантовото разпределение на състоянието на кислородни продукти във възбудено състояние. Беше установено, че кислородните продукти във възбудено състояние, генерирани от дисоциацията на молекулите на серен диоксид близо до лентата 133 nm, показват две разпределения на вибрационни квантови състояния.
Впоследствие екипът от изследователя Бина Фу и академика Донгуей Джан възпроизвежда точно експериментално наблюдаваното явление, като използва независимо разработения високопрецизен метод за изграждане на повърхността на потенциална енергия във възбудено състояние и кинетични изчисления на разделителната способност на квантовите състояния на продукта, разкривайки, че молекулите на серен диоксид във висока възбудено състояние може да генерира кислородни продукти с високо разпределение на вибрационна динамика чрез дифузната реакция, докато конвенционалният минимален енергиен път генерира само кислородни продукти с ниско разпределение на вибрационна динамика. Съгласието между експерименталните и теоретичните резултати потвърждава съществуването на канал за дифузна реакция на силно възбудено състояние и показва, че дифузните реакции преобладават в химичните реакции.
„Чрез това изследване ние създадохме ново възприемане на предишните теории за химичните реакции и много явления, необяснени от традиционните теории за химични реакции, потенциално могат да бъдат обяснени чрез механизма на дифузната реакция, което ще подобри по-нататъшното разбиране на природата на химичните реакции. " Академик Ян Сюеминг каза: „Всеки пробив във фундаменталните изследвания разширява границите на човешкото познание и разширява човешките резерви от знания.“