Ziel des Teilprojektes A3 ist die experimentelle Charakterisierung
der Struktur kleiner, massenselektierter Vanadiumoxidcluster und Vanadiumoxidcluster-Komplexe
in der Gasphase. Nach der erfolgreichen Entwicklung und systematischen Anwendung
mehrerer Methoden zur Messung der Infrarotspektren geladener Vanadiumoxidcluster
im Bereich zwischen 600 und 1600 cm-1, dem Bereich der Vanadyl-
und O-V-O Streckschwingungen, in der zweiten Förderperiode, erstrecken
sich die geplanten Aktivitäten in der dritten Förderperiode hauptsächlich
auf drei Themengebiete:
(1) Charakterisierung der Wellenpaketdynamik in kleinen, neutralen Vanadiumoxidclustern,
mittels der Femtosekunden NeNePo Spektroskopie: Das Femtosekundenlasersystem
ist mittlerweile in Betrieb und voll funktionsfähig. Es erzeugt Laserpulse
mit einer Pulslänge von 35 fs und Pulsenergien von 1.5 mJ bei 800 nm.
Diese Pulse dienen als Ausgangspunkt zur Erzeu¬gung durchstimmbarer, ultrakurzer
Strahlung im spektralen Bereich zwischen ca. 250 nm bis 15 µm. Erste
NeNePo Experimente am System VO2- / VO2 /
VO2+ sind zur Zeit im Gange. Neben den Experimenten
mit UV/VIS-Pulsen, sind komplexere Anregungsschemata geplant, in denen die
direkte Absorption der Infrarotstrahlung im Bereich der Vanadylschwingungen
(um 10 µm) nachgewiesen werden soll.
(2) Weiterführung der Messung am Freien Elektronenlaser FELIX: In der
zweiten Periode wurden in enger Zusammenarbeit mit den Teilprojekten A4 und
A1 systematisch die Strukturen ein- und zweikerniger Vanadiumoxidclusterkationen,
sowie größerer Vanadiumoxidclusteranionen bestimmt. Die Messungen
an den Kationen sollen auf größere, auch maßgeschneiderte
Systeme (Stichwort: Elektrospray-Quelle) ausgedehnt werden, während für
die Clusteranionen die Methodik auf kleinere Clusterionen weiterentwickelt
werden soll.
(3) Reaktivitätsuntersuchungen in der Gasphase: Neben der Reaktivität
geladener Vanadiumoxidcluster steht hier insbesondere die strukturelle Charakterisierung
der Reaktionsprodukte, sowie intermediärer Komplexe (Clusterion-Reaktand)
mittels der IR-Photodissoziationspektroskopie am Freien Elektronenlaser im
Vordergrund. Erste Reaktivitätsmessungen mit ungesättigten Kohlenwasserstoffen
wurden bereits durchgeführt. Zur Charakterisierung der intermediären
Komplexe soll die Methode auf den Bereich unter 600 cm-1 (200 bis
600 cm-1) ausgedehnt werden.
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