相干光源揭示水的三体光解产生氧


大连相干光源揭示三体光离解水作为重要的益生元- o2源CREDIT DICP

地球和其他太阳系行星上氧气的来源是一个基本问题。人们普遍认为,地球原始大气中产生氧气的前生命途径是通过二氧化碳的真空紫外(VUV)光解和随后两个O原子的重组。

相比之下,水作为主要的氧载体之一,其光解作用长期以来被认为主要是产生羟基(OH)和氢(H)原子的初级产物,其对氧生成的贡献有限。

近日,中科院大连化学物理研究所袁凯军、杨学明等课题组在大连相干光源的作用下,研究了水分子三体光离解产生氧气的机理。

他们的研究结果发表在4月30日的《自然通讯》杂志上。

大连相干光源的VUV自由电子激光设备使研究人员能够定量评估水光化学对氧气生成的重要性。

“我们的实验结果表明,水在VUV激发下可以分裂成三个碎片:一个O原子和两个H原子,其中O原子处于1D和3P态。三体解离过程是90-110 nm区域内H2O光化学的主要通道。

定量测定表明,大约20%的水光激发事件产生O原子。考虑到在广泛的星际环境中,如星际云、太阳家族彗星的大气,甚至在地球的原始大气中都有大量的水,水光解产生O肯定是一个重要的过程。随后O原子的重组产生了O2,这是一个重要的益生元产生O2的途径。

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本研究由中国科学院战略重点研究计划、化学动力学研究中心和国家自然科学基金资助。

水分分子的三个身体光度解剖及其对益生氧生产的影响,自然通讯

天体生物学,天体化学,

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