利用355nm激光作为光源对间甲苯酚分子进行了多光子电离解离研究，得到了间甲苯酚分子的多光子电离飞行时间质谱图，实验中没有观测到母体离子信号。对其中的部分产物离子进行分析，得出了该波长下主要的解离电离通道。应用从头计算理论，在B3LYP／6－311++G(d，p)基组水平上对质荷比为109(C₇H₈OH⁺)离子及C₇H₈O的可能构型进行优化，得到了其稳定构型。对C₇H₈OH⁺离子势能面的研究得到，C₇H₈OH⁺离子的形成是一个无势垒的反应过程。

运用Gaussian 03W程序中的密度泛函B3LYP方法,在6-31+G(d)基组水平上对氨质子化团簇(NH3)nH+(n=1～8)的可能的几何构型进行了结构优化,得到了该系列团簇的稳定结构及其对应的总能量.结果表明,氨质子化团簇的稳定结构是质子与一个氨分子结合形成一个NH+4离子核,其它氨分子通过氢键作用形成氨链后与该离子核的四个氢以氢键结合形成的,它们之间的结合力均为中强氢键.另外,我们还利用能量的二阶差分理论对团簇的稳定性进行了研究,并计算了团簇的平均束缚能,发现随着团簇尺寸的增大,团簇的平均束缚能逐渐减小.

本文应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)和6-31++G(d)基组水平上对氨团簇氢键体系进行了研究,计算得到了氨团簇(NH3)n(n=2～8)的各种稳定构型及对应的能量和团簇束缚能.分析发现,在各类尺寸中以单环结构最为稳定,而相同尺寸的异构体之间团簇束缚能越大越稳定.最后利用二阶差分理论讨论了不同尺寸氨团簇中最稳定结构的生长规律,结果表明n=5,7时的结构最为稳定,具有明显的幻数特征,n=6,8时的团簇结构最不稳定,而在n=2～5之间,随着n的增大团簇的稳定性也在逐步增强.

在波长为266nm的激光作用下对1，3－二溴苯分子的多光子电离解离过程进行了研究，获得了溴苯分子的MPIF－TOF质谱，并测得了各碎片离子占总离子信号的百分比对激光强度的依赖关系。用这些实验结果分析1，3－二溴苯分子的多光子电离解离机理，得出1，3－二溴苯的MPI过程主要是母体分子解离－中性碎片电离，C₆H(+，4)，C₅H(+，3)，C₄H(+，2)，C₃H⁺等碎片离子主要是经过离子离解阶梯模式产生的，并给出了可能的解离通道。

利用飞行时间质谱仪在超声射流冷却条件下研究了CH₃I分子在355 nm激光作用下的多光子电离解离机制。得到了分子的飞行时间质谱，质谱中有较强的H⁺、CH(+，3)和I⁺信号，较弱的C⁺，CH⁺、CH(+，2)和母体离子CH₃I⁺信号，CH₃I⁺的出现表明CH₃I分子的多光子电离解离(MPID)属母体离子阶梯模式：CH₃I分子由双光子共振激发到里德堡C态，处于该激发态的母体分子继续吸收光子上泵浦至电离态形成母体离子CH₃I⁺，碎片离子可由母体离子解离形成。同时结合母体离子及碎片离子的出现势对CH₃I分子的多光子电离解离通道进行分析，提出了可能的解离电离通道。

报道了在用脉冲355nm的YAG激光对水／甲醇二元团簇的多光子电离飞行时间质谱研究中，发现在电离激光相对于脉冲分子束的不同延时或是同一延时下不同的激光能量下，测得的离子谱峰除强度变化外，峰值发生漂移。离子峰值漂移的大小与信号强度密切相关。信号强度越大，离子的飞行时间越短，峰值漂移越大。分析认为：这种峰值漂移不是因为新质量数谱峰的出现，而是离子在穿越质谱仪的离子引出区和加速区极板时发生部分离子吸附，引起极板间电压的起伏造成的。离子信号越强，意味着极板对离子吸附的量越大，导致离子峰值的漂移越大。离子在电场起伏下的数值模拟结果与实验中观测到的离子峰值漂移规律一致。

利用激光烧蚀.分子束法(LA-MB)对激光烧蚀金属铝靶产生的A1等离子体与脉冲分子束超声膨胀产生的(CH30H)n团簇在气相条件下的反应进行了研究.烧蚀激光相对于脉冲分子束之间的延时不同,观测到团簇离子序列及团簇尺寸的变化,反映出脉冲分子束状态对反应条件及激光烧蚀等离子体状态的影响.在激光烧蚀发生于脉冲分子束的前段,主要反应产物为A1+(H3OH)n,但团簇尺寸较小;在烧蚀发生于脉冲分子束的中段,主要产物为H+(CH3OH)n,团簇尺寸增大,强度减弱;在烧蚀发生于脉冲分子束的后段,现测到尺寸更大的水合质子化团簇H+(H2O)m(CH3OH)n.结合团簇离子速度分布的特征,对团簇的产生机理进行了讨论.

目前对环境污染物的检测手段有多种,但都存在一定的局限性,作者介绍了一种环境污染气体检测的新方法-离子迁移谱(IMS)法.结合本实验室的研究工作简述了设计制作IMS的基本结构,介绍了IMS的基本原理,阐述了近期国际上IMS在环境污染物(如苯系物、卤代烯烃、全氟化碳、醇类及多环芳香烃等)检测中的研究进展,最后通过对研究结果进行分析,得出IMS在环境污染物检测这一领域中正逐步吸引越来越多的科学家的兴趣,是一种非常有效的环境检测方法,具有重要的应用价值和发展前景.

用多光子电离技术结合飞行时间质谱仪对氨与甲醇混合团簇进行了研究.在脉冲激光波长分别为266 nm, 355 nm和532 nm条件下,仅在355 nm作用下观测到团簇离子.主要的电离产物为质子化的(CH3OH)n(NH3)mH+(n=0～6,m=0～4)混合团簇离子,且各个序列的离子强度随m的增大而减小.经分析,氨与甲醇混合团簇电离后团簇离子发生内部质子化转移反应是形成质子化团簇离子的主要原因.不同尺寸团簇离子信号强度随电离激光光强变化的光强指数曲线显示,团簇均发生四光子电离过程.应用量化计算,构造了质量数较小的几个团簇离子的可能的空间几何构型,发现二元团簇离子(CH3OH)n(NH3)mH+是以NH4+作为内核离子,再通过氢键与其它分子组合而构成团簇离子.

利用飞行时间质谱仪在超声射流冷却条件下探讨了532 nm激光作用下CH3I分子的多光子电离(MPI)解离过程和机制,得到了分子的飞行时间质谱,质谱中包含较强的I+、CH3+离子信号和较弱的CH3I+、CHn+(n≤2)、C+、H+离子信号.不同激光能量下的质谱信号在排布上相似,但在强度上有差别.在532 nm激光作用下CH3I分子的多光子电离包括两个过程:一是CH3I分子由双光子激发到A带解离,生成I原子和CH3基团,然后再吸收光子实现中性碎片电离;另一通道是CH3I分子由三光子共振激发到里德堡C态,处于激发态的母体分子继续吸收两个光子电离形成母体离子,碎片离子可由母体离子解离形成.