Лазерна десорбція/іонізація фуллеренів: експериментальні і теоретичні дослідження
Experimental and theoretical aspects of fullerene C60 ionization, fragmentation and aggregation are discussed by laser desorption/ionization mass spectrometry and quantum chemistry. Ion formation and chemical reactions of fullerene molecule depend essentially upon the nature and properties of the su...
Gespeichert in:
| Datum: | 2013 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2013
|
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/209 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| id |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-209 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-06-29T10:19:27Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| format |
Article |
| author |
Pokrovskiy, V. O. Grebenyuk, A. G. Demianenko, E. M. Kuts, V. S. Karpenko, O. B. Snegir, S. V. Kartel, N. T. |
| spellingShingle |
Pokrovskiy, V. O. Grebenyuk, A. G. Demianenko, E. M. Kuts, V. S. Karpenko, O. B. Snegir, S. V. Kartel, N. T. Лазерна десорбція/іонізація фуллеренів: експериментальні і теоретичні дослідження |
| author_facet |
Pokrovskiy, V. O. Grebenyuk, A. G. Demianenko, E. M. Kuts, V. S. Karpenko, O. B. Snegir, S. V. Kartel, N. T. |
| author_sort |
Pokrovskiy, V. O. |
| title |
Лазерна десорбція/іонізація фуллеренів: експериментальні і теоретичні дослідження |
| title_short |
Лазерна десорбція/іонізація фуллеренів: експериментальні і теоретичні дослідження |
| title_full |
Лазерна десорбція/іонізація фуллеренів: експериментальні і теоретичні дослідження |
| title_fullStr |
Лазерна десорбція/іонізація фуллеренів: експериментальні і теоретичні дослідження |
| title_full_unstemmed |
Лазерна десорбція/іонізація фуллеренів: експериментальні і теоретичні дослідження |
| title_sort |
лазерна десорбція/іонізація фуллеренів: експериментальні і теоретичні дослідження |
| title_alt |
Laser Desorption/Ionization of Fullerenes: Experimental and Theoretical Study Лазерная десорбция/ионизация фуллеренов: экспериментальные и теоретические исследования |
| description |
Experimental and theoretical aspects of fullerene C60 ionization, fragmentation and aggregation are discussed by laser desorption/ionization mass spectrometry and quantum chemistry. Ion formation and chemical reactions of fullerene molecule depend essentially upon the nature and properties of the surface where it is deposited as well as upon the conditions of deposition and the mechanisms of ion-molecular reactions which occur in the ion source of mass spectrometer.It has been shown that the energy of single photon is enough to ionize an adsorbed fullerene molecule due to transition of single electron to the Fermi level of support and consequent overcoming the barrier of image forces. Nevertheless, this mechanism cannot explain the observed mass spectra completely, in particular the high level of fullerene fragmentation, because of lack of photon energy. Plasmon resonance resulted from multi-photon excitation of fullerene molecule in condensed state is the initial stage and the main mechanism of energy supply for fullerene laser induced ionization, fragmentation, aggregation, and chemical reactions which take place in both adsorbed state and ion plum. Explanation of observed experimental results concerning fullerene fragmentation and aggregation is proposed based on the results of quantum chemical calculations and on heuristic considerations. |
| publisher |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2013 |
| url |
https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/209 |
| work_keys_str_mv |
AT pokrovskiyvo laserdesorptionionizationoffullerenesexperimentalandtheoreticalstudy AT grebenyukag laserdesorptionionizationoffullerenesexperimentalandtheoreticalstudy AT demianenkoem laserdesorptionionizationoffullerenesexperimentalandtheoreticalstudy AT kutsvs laserdesorptionionizationoffullerenesexperimentalandtheoreticalstudy AT karpenkoob laserdesorptionionizationoffullerenesexperimentalandtheoreticalstudy AT snegirsv laserdesorptionionizationoffullerenesexperimentalandtheoreticalstudy AT kartelnt laserdesorptionionizationoffullerenesexperimentalandtheoreticalstudy AT pokrovskiyvo lazernaâdesorbciâionizaciâfullerenovéksperimentalʹnyeiteoretičeskieissledovaniâ AT grebenyukag lazernaâdesorbciâionizaciâfullerenovéksperimentalʹnyeiteoretičeskieissledovaniâ AT demianenkoem lazernaâdesorbciâionizaciâfullerenovéksperimentalʹnyeiteoretičeskieissledovaniâ AT kutsvs lazernaâdesorbciâionizaciâfullerenovéksperimentalʹnyeiteoretičeskieissledovaniâ AT karpenkoob lazernaâdesorbciâionizaciâfullerenovéksperimentalʹnyeiteoretičeskieissledovaniâ AT snegirsv lazernaâdesorbciâionizaciâfullerenovéksperimentalʹnyeiteoretičeskieissledovaniâ AT kartelnt lazernaâdesorbciâionizaciâfullerenovéksperimentalʹnyeiteoretičeskieissledovaniâ AT pokrovskiyvo lazernadesorbcíâíonízacíâfullereníveksperimentalʹnííteoretičnídoslídžennâ AT grebenyukag lazernadesorbcíâíonízacíâfullereníveksperimentalʹnííteoretičnídoslídžennâ AT demianenkoem lazernadesorbcíâíonízacíâfullereníveksperimentalʹnííteoretičnídoslídžennâ AT kutsvs lazernadesorbcíâíonízacíâfullereníveksperimentalʹnííteoretičnídoslídžennâ AT karpenkoob lazernadesorbcíâíonízacíâfullereníveksperimentalʹnííteoretičnídoslídžennâ AT snegirsv lazernadesorbcíâíonízacíâfullereníveksperimentalʹnííteoretičnídoslídžennâ AT kartelnt lazernadesorbcíâíonízacíâfullereníveksperimentalʹnííteoretičnídoslídžennâ |
| first_indexed |
2025-07-22T19:31:06Z |
| last_indexed |
2025-11-23T02:49:40Z |
| _version_ |
1849658177067417600 |
| spelling |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-2092022-06-29T10:19:27Z Laser Desorption/Ionization of Fullerenes: Experimental and Theoretical Study Лазерная десорбция/ионизация фуллеренов: экспериментальные и теоретические исследования Лазерна десорбція/іонізація фуллеренів: експериментальні і теоретичні дослідження Pokrovskiy, V. O. Grebenyuk, A. G. Demianenko, E. M. Kuts, V. S. Karpenko, O. B. Snegir, S. V. Kartel, N. T. Experimental and theoretical aspects of fullerene C60 ionization, fragmentation and aggregation are discussed by laser desorption/ionization mass spectrometry and quantum chemistry. Ion formation and chemical reactions of fullerene molecule depend essentially upon the nature and properties of the surface where it is deposited as well as upon the conditions of deposition and the mechanisms of ion-molecular reactions which occur in the ion source of mass spectrometer.It has been shown that the energy of single photon is enough to ionize an adsorbed fullerene molecule due to transition of single electron to the Fermi level of support and consequent overcoming the barrier of image forces. Nevertheless, this mechanism cannot explain the observed mass spectra completely, in particular the high level of fullerene fragmentation, because of lack of photon energy. Plasmon resonance resulted from multi-photon excitation of fullerene molecule in condensed state is the initial stage and the main mechanism of energy supply for fullerene laser induced ionization, fragmentation, aggregation, and chemical reactions which take place in both adsorbed state and ion plum. Explanation of observed experimental results concerning fullerene fragmentation and aggregation is proposed based on the results of quantum chemical calculations and on heuristic considerations. Рассмотрены и обсуждены экспериментальные и теоретические аспекты ионизации, фрагментации и агрегации фуллерена C60, исследованного методом масс-спектрометрии с применением лазерной десорбции/ионизации и квантовой химии. Ионообразование и химические реакции молекул фуллерена зависят преимущественно от природы и свойств поверхности, на которую они нанесены, от условий нанесения и от механизма ионно-молекулярных реакций, которые протекают в ионном источнике масс-спектрометра. Показано, что энергии одного фотона достаточно для ионизации адсорбированной молекулы фуллерена путем перехода электрона на уровень Ферми подложки и для дальнейшего преодоления барьера сил электростатического изображения. Однако, этот механизм не может объяснить полученные масс-спектры полностью, особенно высокий уровень фрагментации фуллерена, вследствие недостатка необходимой для этого энергии. Плазмонный резонанс как следствие многофотонного возбуждения молекул фуллерена в конденсированном состоянии является начальной стадией и основным механизмом поставки энергии для лазерно-индуцированной ионизации, фрагментации, агрегации и химических реакций, которые происходят как в адсорбированном состоянии, так и в ионном источнике масс-спектрометра. Предложена интерпретация наблюдаемых экспериментальных результатов, касающихся фрагментации и агрегации фуллеренов, основанная на результатах квантовохимических расчетов и эвристических соображениях. Розглянуто та обговорено експериментальні й теоретичні аспекти іонізації, фрагментації та агрегації фуллерену C60, вивченого методом мас-спектрометрії із застосуванням лазерної десорбції/іонізації та квантової хімії. Утворення іонів і хімічні реакції молекул фуллерену залежать переважно від природи та властивостей поверхні, на яку вони нанесені, від умов нанесення та від механізму іонно-молекулярних реакцій, які мають місце в іонному джерелі мас-спектрометра. Показано, що енергії одного фотона достатньо для іонізації адсорбованої молекули фуллерену шляхом переходу електрона на рівень Фермі підкладки та подальшого подолання бар’єру сил електростатичного зображення. Втім, цей механізм неспроможний пояснити одержані мас-спектри вичерпно, особливо високий рівень фрагментації фуллерену, внаслідок нестачі необхідної для цього енергії. Плазмонний резонанс, як наслідок багатофотонного збудження молекули фуллерену в конденсованому стані, є початковою стадією та основним механізмом постачання енергії для лазерно-індукованої іонізації, фрагментації, агрегації та хімічних реакцій, які відбуваються як в адсорбованому стані, так і в іонному джерелі мас-спектрометра. Запропоновано інтерпретацію спостережуваних експериментальних результатів, що стосуються фрагментації та агрегації фуллеренів, яка базується на результатах квантовохімічних розрахунків та евристичних міркуваннях. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2013-02-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/209 10.15407/hftp04.01.078 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 4 No. 1 (2013): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 78-91 Химия, физика и технология поверхности; Том 4 № 1 (2013): Химия, физика и технология поверхности; 78-91 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 4 № 1 (2013): Хімія, фізика та технологія поверхні; 78-91 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp04.01 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/209/206 Copyright (c) 2013 V. O. Pokrovskiy, A. G. Grebenyuk, E. M. Demianenko, V. S. Kuts, O. B. Karpenko, S. V. Snegir, N. T. Kartel |