Том 30, номер 04, статья № 1

Аннотация:

Проведено вычисление уширения и сдвига центров линий поглощения молекулы СО в условиях ограниченного объема. Рассмотрена модель, в которой уширение и сдвиг центров линий молекулы обеспечены столкновениями свободных молекул СО как со стенками ячейки, так и с абсорбированными на стенках ячейки возмущающими молекулами, которые могут сохранять или не сохранять вращательные степени свободы.

Ключевые слова:

окись углерода, уширение и сдвиг спектральных линий, аэрогель, нанопоры

Список литературы:

1. Henderson M.A. The interaction of water with solid surfaces: Fundamental aspects revisited // Sur. Sci. Rep. 2002. V. 46, N 1–8. P. 5–308.
2. Ohba T., Kaneko K. Cluster-associated filling of water molecules in slit-shaped graphitic nanopores // Mol. Phys. 2007. V. 105, N 2–3. P. 139–145.
3. Raghunathan A.V., Aluru N.R. An empirical potential based quasicontinuum theory for structural prediction of water // J. Chem. Phys. 2009. V. 131, N 18. P. 184703-1–184703-7.
4. Mosaddeghi H., Alavi S., Kowsari M.H., Najafi B. Simulations of structural and dynamic anisotropy in nano-confined water between parallel graphite plates // J. Chem. Phys. 2012. V. 137, N 18. P. 184703-1–184703-10.
5. Rasaiah J.C., Garde S., Hummer G. Water in nonpolar confinement: From nanotubes to proteins and beyond // Annu. Rev. Phys. Chem. 2008. V. 59, N 1. P. 713–740.
6. Coudert F.-X., Vuilleumier R., Boutin A. Dipole moment, hydrogen bonding and IR spectrum of confined water // Chem. Phys. Chem. 2006. V. 7, N 12. P. 2464–2467.
7. Kocherbitov V. Properties of water confined in an amphiphilic nanopore // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112, N 43. P. 16893–16897.
8. Литтл Л. Инфракрасные спектры адсорбированных молекул. М.: Мир, 1969. 516 с.
9. Киселев А.В., Лыгин В.И. Инфракрасные спектры поверхностных соединений. М.: Наука, 1972. 459 с.
10. Уиллис Р. Физика поверхности: колебательная спектроскопия адсорбентов / Под ред. Р. Уиллиса. М.: Мир, 1984. 247 с.
11. Wagner P.E., Somers R.M., Jenkins J.L. Line broadening and relaxation of three microwave transitions in ammonia by wall and inter molecular collisions // J. Phys. B. 1981. V. 14. P. 4763–4770.
12. Hartmann J.M., Sironneau V., Boulet C., Svensson T., Hodges J.T., Xu C.T. Collisional broadening and spectral shapes of absorption lines of free and nanopore-confined O₂ gas // Phys. Rev. A. 2013. V. 87, N 3. P. 032510-1–032510-10.
13. Ponomarev Yu.N., Petrova T.M., Solodov A.M., Solodov A.A. IR spectroscopy of water vapor confined in nanoporous silica aerogel // Opt. Express. 2010. V. 18, N 25. P. 26062–26067.
14. Svensson T., Lewander M., Svanberg S. Laser absorption spectroscopy of water vapor confined in nanoporous alumina: Wall collision line broadening and gas diffusion dynamics // Opt. Express. 2010. V. 18, N 16. P. 16460–16473.
15. Hartmann J.-M., Boulet C., Vander Auwera J., El Hamzaoui H., Capoen B., Bouazaoui M. Line broadening of confined CO gas: From molecule-wall to molecule-molecule collisions with pressure // J. Chem. Phys. 2014. V. 140. P. 064302.
16. Hartmann J.-M., Sironneau V., Boulet C., Svensson T., Hodges J.T., Xu C.T. Infrared absorption by molecular gases as a probe of nanoporous silica xerogel and molecule-surface collisions: Low-pressure results // Phys. Rev. A. 2013. V. 8, N 4. P. 042506.
17. Svensson T., Adolfsson E., Burresi M., Savo R., Xu C.T., Wiersma D.S., Svanberg S. Pore size assessment based on wall collision broadening of spectral lines of confined gas: Experiments on strongly scattering nanoporous ceramics with fine-tuned pore sizes // Appl. Phys. B. 2013. V. 110, N 2. P. 147–154.
18. Лугина Н.Э., Стариков В.И. Уширение колебательно-вращательных линий поглощения молекул углекислого и угарного газов вследствие соударений со стенками // Изв. вузов. Физ. 2012. Т. 55, № 6. С. 657–663.
19. Солодов А.М., Петрова Т.М., Пономарев Ю.Н., Солодов А.А., Стариков В.И. Фурье-спектроскопия водяного пара, находящегося в объеме нанопор аэрогеля. Часть 1. Измерения и моделирование // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 5. С. 378–386; Sоlоdоv А.М., Pеtrоvа Т.М., Pоnоmаrеv Yu.N., Sоlоdоv А.А., Stаrikоv V.I. Fourier spectroscopy of water vapor in the volume of aerogel nanopores. Part I. Measurements and calculations // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 27, N 5. P. 372–380.
20. Солодов А.М., Петрова Т.М., Солодов А.А., Стариков В.И. Фурье-спектроскопия водяного пара, находящегося в объеме нанопор аэрогеля. Часть 2. Расчет уширений линий и сдвига спектральных линий при столкновениях с адсорбированными молекулами // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 1. С. 32–36; Sоlоdоv А.М., Pеtrоvа Т.М., Sоlоdоv А.А., Stаrikоv V.I. Fourier spectroscopy of water vapor in the volume of aerogel nanopores. Part II. Calculation of broadening and shift of spectral lines by adsorbed molecules // Atmos. Ocean. Opt. 2014. V. 28, N 3. P. 232–235.
21. Solodov A.A., Petrova T.M., Ponomarev Yu.N., Solodov A.M. Influence of nanoconfinement on the relaxation dependence of line half-width for 2–0 band of carbon oxide // Chem. Phys. Lett. 2015. V. 637. P. 18–21.
22. Михайленко С.Н., Бабиков Ю.Л., Головко В.Ф. Информационно-вычислительная система «Спектроскопия атмосферных газов». Структура и основные функции // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 9. С. 765–776.
23. Радциг А.А., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике. М.: Атомиздат, 1980. 240 с.
24. Tsao C.J., Curnutte B. Line-widths of pressure-broadened spectral lines // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1962. V. 2, N 1. P. 41–91.
25. Robert D., Bonamy J. Short range force effects in semiclassical molecular line broadening calculations // J. de Phys. 1979. V. 40, N 10. P. 923–943.
26. Leavitt R.P. Pressure broadening and shifting in microwave and infrared spectra of molecules of arbitrary symmetry: An irreducible tensor approach // J. Chem. Phys. 1980. V. 73, N 11. P. 5432–5450.
27. Гиршфелдер Дж.О., Куртис Ч.Ф., Бред Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 929 с.
28. Kiriyama F., Rao B.S. Electric dipole moment of ¹²C¹⁶O // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2000. V. 65, N 4. P. 673–679.
29. Maroulis G. Electric polarizability and hyperpolarizability of carbon monoxide // J. Phys. Chem. 1996. V. 100. P. 13466–13473.
30. Stroinova V.N. Half-width and line center shifts formed by transitions into highly excited vibrational states of CO molecule // Bull. Tomsk Polytech. Univ. 2007. V. 311. P. 88–94.
31. Townes C.H., Schwalow A.L. Microwave Spectroscopy. New York: McGraw-Hill, 1955. 757 p.