申请/专利权人：中国科学院大连化学物理研究所

申请日：2022-10-14

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN117923599A

主分类号：C02F1/32

分类号：C02F1/32;C02F1/68;B01F23/20;B01F35/21

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.14#实质审查的生效;2024.04.26#公开

摘要：本发明涉及一种制备特定尺寸分布的中性水团簇的方法。所用的仪器设备包括：多功能配气系统、Even‑Lavie阀、可调谐极紫外自由电子激光和高分辨反射式飞行时间质谱。配气系统中，加热条件下混合水蒸气、氩气、氦气，形成高压混合气体。混合气体通过可加热的Even‑Lavie阀喷出，形成脉冲团簇束流，经特定波长的极紫外自由电子激光选择性电离后，被飞行时间质谱检测。依据检测结果，通过优化配气条件，能够得到由Even‑Lavie阀形成的尺寸分布为H2On，1≤n≤m，1≤m≤80的水团簇。

主权项：1.一种中性水分子团簇的制备方法，其特征在于：所采用的配气设备包括配气瓶，配气瓶为一密闭的瓶体，于瓶体上设有物料入口和物料出口，物料入口通过配气管路分别经过阀门与氦气气源、氩气气源、内部装有水密闭的水罐及真空泵相连通；于配气管路上设置有压力表和真空计；物料出口通过出气管路经减压阀与脉冲阀进口相连；以输出波长可调谐的极紫外自由电子激光为高分辨反射式飞行时间质谱的电离源，通过高分辨反射式飞行时间质谱检测脉冲阀输出的尺寸最大的中性水分子团簇；以H2On表示中性水分子团簇，n代表构成水分子团簇的水分子个数，称之为水团簇尺寸n；能够用脉冲阀形成小于等于所需最大尺寸n的、尺寸分布为1～n的中性水分子团簇H2On，1≤n≤80，n为正整数；所述方法包含以下步骤：1根据需求确定所需的最大水团簇尺寸m，1≤m≤80，m为正整数，确定所需的电离激光波长；2利用配气设备，控制水罐、配气管路、配气瓶、出气管路、减压阀和脉冲阀在室温～60℃条件下，在配气罐中配制水浓度为ω的高压混合气体，水蒸气摩尔浓度ω的范围为：0.005％～0.4％优选地，ω的选取范围为：0.01％～0.1％；混合气体由氦气、氩气和水组成，氩气与水的摩尔比为k；氩气与水的摩尔比例k的范围为：100≤k≤300优选地，k值选取范围为：150～250，混合气体总压力P总的范围为：4～10MPa优选地，P总选取范围为：5～6MPa；3在选定的电离光波长下，以Even-Lavie脉冲阀为团簇源，测试水蒸气浓度为ω时从脉冲阀出口处喷出的混合气体的质谱，设定脉冲阀的阀背压比混合气初始总压至少低1MPa即阀背压小于等于混合气初始总压-1MPa；设定脉冲阀脉宽使用范围为：25～30μs优选地，脉冲阀脉宽使用范围为：28～30μs；获得此条件下从脉冲阀出口处喷出的水分子团簇最大尺寸n；4将步骤3获得的结果n与目标m进行比对；a，若初始条件下的质谱中检测到的最大团簇尺寸n等于m，则该条件就是最终条件，即脉冲阀在该配气条件下可输出需要最大尺寸为m、尺寸分布为1～m的中性水分子团簇H2Om，中性水分子团簇的制备过程结束；或b，若n小于需求尺寸m，则需要提高水蒸气浓度，重新配制混合气；具体过程为，在步骤2所述的条件下，在配气罐中重新配制浓度为aω1.1≤a≤3，优选地，a选取范围为：1.1≤a≤1.5的混合气体，然后重复步骤3的检测过程和步骤4比对过程；或c，若n大于m，则需要降低水蒸气浓度，则需要对混合气体进行稀释；稀释过程为：向配气瓶中直接充入氦气对混合气中水浓度稀释、或先将配气瓶中混合气排出部分后再向配气瓶中充入氦气对混合气中水浓度稀释，稀释到稀释前配气瓶中混合气浓度的b倍0.2≤b1，是稀释后与稀释前的浓度比，优选地，b选取范围为：0.2≤b≤0.9，重复步骤3的检测过程和步骤4比对过程。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院大连化学物理研究所 一种中性水分子团簇的制备方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD