Hiện nay, các chất chlorofluorocarbon (CFC) được sản xuất công nghiệp đang làm thay đổi đáng kể khí hậu toàn cầu, vì sự phát thải của chúng dẫn đến các phản ứng làm suy giảm tầng ozone gây nguy hại cho môi trường. Trước đó, các electron năng lượng thấp bị kích thích quang học phải gắn kết phân ly (DEA) với các CFC trên các hạt băng hoạt tính xúc tác trong khí quyển Trái đất. Đây là nghiên cứu ab-initio có hệ thống đầu tiên cung cấp một bức tranh toàn diện về sự hoạt hóa và diễn biến của các phản ứng hóa học trung gian này thông qua việc phân tích các phân tử hấp phụ điển hình (phenyl halogenua) và cấu trúc bề mặt băng. Một kịch bản đặc trưng cho các cơ chế vi mô và các cấu trúc điện tử liên quan được tìm thấy bằng cách sử dụng GW và các phép tính DFT siêu ô tuần hoàn sóng phẳng cơ bản. Cái nhìn sâu sắc về sự phân ly quang học trung tính trực tiếp được cung cấp bởi các phép tính BSE tiếp theo. Các kết quả lý thuyết hoàn toàn phù hợp với các quan sát, ví dụ như... Thông qua các thí nghiệm STM hoặc 2PPE, và đóng góp đáng kể vào việc giải thích chúng. Bên cạnh đó, các electron solvat hóa mới hình thành trên bề mặt băng có ý nghĩa cơ bản, vì chúng có thể gây ra các phản ứng của chất hấp phụ trong phạm vi năng lượng và thời gian rộng. Kết quả chứng minh mối liên hệ giữa sự solvat hóa electron và sự định hướng lại của các phân tử trên bề mặt băng.

Abstract:

Nowadays industrially produced chlorofluorocarbons (CFCs) substantiallymodify the global climate, since their emission leads to environmentallyhazardous ozone depleting reactions. Beforehand photoexcited low-energyelectrons must attach dissociatively (DEA) to the CFCs on catalytically active icy grains in the terrestrial atmosphere. This is the first systematic ab-initio study providing a comprehensivepicture of activation and course of these intermediate chemical reactionsvia analysing prototypical adsorbed molecules (phenyl halogenides) and icesurface structures. A characteristic scenario for the microscopic mechanisms and the relevantelectronic structures is found employing GW and underlying plane waveperiodic supercell DFT calculations. Insight into direct neutralphotodissociation is given by subsequent BSE calculations. The theoreticalresults are entirely consistent with the observations, made e.g. via STMor 2PPE experiments, and contribute significantly to their explanation.Apart from that nascent solvated electrons at the ice surface are offundamental interest, since they can induce reactions of adsorbates in awide range of energy and time scales. The results evidence a connectionbetween electron solvation and reorientations of ice surface molecules.

Ngôn ngữ:	eng
Tác giả:	Auburger, Philipp
Thông tin nhan đề:	Ab-initio investigation of dissociative electron attachment to halogenated hydrocarbons on the ice surface
Nhà xuất bản:	FAU University Press
Loại hình:	Tài nguyên giáo dục mở / Bộ sưu tập: Kỹ thuật hóa học
Bản quyền:	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Nguồn gốc:	https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/170256
Mô tả vật lý:	275tr
Năm xuất bản:	2020