Reactions of H atoms with ions and nanoparticles

• Applicant: Dr. Alfonz Luca
• Subject Area: Physical Chemistry of Molecules, Liquids and Interfaces, Biophysical Chemistry
• Term: from 2000 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5466906

Obwohl das H Atom das bei weitem häufigste Element im Universum ist, sind viele seiner Wechselwirkungen mit Molekülen und Oberflächen bei den Bedingungen des interstellaren Raums noch unbekannt. Am Beginn dieses Projektes steht die Entwicklung eines intensiven, temperaturvariablen H oder D Atomstrahls zum Studium von Gasphasen und Oberflächenexperimenten bei tiefen Temperaturen. Die Experimente werden möglich durch die Kombination des Atomstrahls entweder mit einem vorhandenen 22Polspeicher (AB-22PT) oder mit einem Nanoteilchenspeicher, in dem sich - gut lokalisiert - ein Staubteilchen befindet, das über viele Stunden "abgefragt" werden kann. Die Experimente werden sich erst einmal hauptsächlich auf Reaktionen konzentrieren, die zur Bildung von H2 führen. Von den Gasphasenprozessen werden wir zunächst die Reaktionen von H Atomen mit Ionen wie H2+, NH+, CH+, C2H3+, C3H2+ etc. untersuchen. Für hinreichend große molekulare Ionen erwarten wir, dass das H Atom einfach "stecken" bleibt, d.h. der Stoßkomplex stabilisiert sich effizient durch Emission von Strahlung. Im Rahmen solcher Messungen werden wir auch nach Molekülen XY+ suchen, die über eine sequentielle Absorption von zwei H Atomen katalytisch H2 produzieren. In einem zweiten Speicher werden wir erste Experimente zur Ad- und Desorption von H und H2 auf Nanoteilchen durchführen, wobei wir von der ultragenauen Nanopartikel Massenspektrometrie (NPMS) Gebrauch machen, die in unserem Labor entwickelt wurde.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 388: Laboratory Astrophysics: Structure, Dynamics and Properties of Molecules and Grains in Space
• Participating Person: Professor Dr. Dieter Gerlich (†)