Een paar onderzoekers, de ene met de Southern University of Science and Technology, de andere met het Institute of Atomic and Molecular Sciences, heeft een middel ontwikkeld om kwantumvibratie-eigenschappen tussen moleculen te gebruiken om reacties tussen verbindingen te versnellen. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Nature Chemistry , Huilin Pan en Kopin Liu beschrijven hoe ze trillingen in bepaalde soorten methaanmoleculen gebruikten om een ​​reactie te versnellen tijdens het mengen met chloor met behulp van 'kwantumfasecontrole'.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat trillingen in moleculen kunnen bepalen hoe ze reageren wanneer ze met elkaar worden gemengd. In deze nieuwe poging vonden de onderzoekers een manier om dit principe uit te breiden door enkele eigenschappen van trillingen op kwantumniveau te gebruiken, met name Fermi-gekoppelde trillingen. Hun doel was om meer te leren over hoe de fase van een golffunctie de reactiviteit tussen moleculen zou beïnvloeden wanneer er Fermi-gekoppelde trillingen bij betrokken waren. Ze worden beschreven als de resonantie die optreedt wanneer er een verschuiving van intensiteiten en energieën is tijdens de absorptie van banden in een Raman-spectrum. Ze ontstaan ​​door het mengen van golffuncties.

De onderzoekers wisten dat ze, om hun doel te bereiken, het probleem moesten overwinnen dat fase-informatie vervormd zou raken vanwege de sterke interacties. Dat bracht hen ertoe om snelheidskaartbeeldvorming te gebruiken met time-slicing-mogelijkheden. Ze gebruikten een laser om gedeutereerde methaanmoleculen in een vacuümkamer te exciteren en stuurden de resultaten naar een andere kamer gevuld met chlooratomen. Terwijl de moleculen botsten, vormde zich waterstofchloride samen met gedeutereerde methylradicalen. De meetapparatuur die aan de kamers was bevestigd, was sterk genoeg om de trillingstoestanden van de moleculen te meten, waardoor de onderzoekers fase-effecten konden waarnemen. Ze vonden de mate van reactiviteit in de Fermi-gekoppelde moleculen verdrievoudigd in vergelijking met die zonder een dergelijke koppeling.

De onderzoekers merken op dat de mate van reactiesnelheid groter was dan de theorie suggereerde, omdat er geen rekening werd gehouden met de kwantumfase van de golffunctie. Ze suggereren dat hun werk het idee van het gebruik van vibrationele controle van reacties uitbreidt naar het rijk van de kwantummechanica. + Verder verkennen

Radiofrequentiepuls maakt associatie van triatomaire moleculen in een ultrakoud gas mogelijk

© 2022 Science X Network