本文用气相作用光谱法研究了纯芘阳离子和超氢化芘阳离子C（$_{16}$ H $_{10+m}^+, m = 0,6, \mathrm{\ or\ } 16$）的光稳定性。光吸收光谱和光诱导解离质谱。通过测量作为激光脉冲强度的函数的质量选择的光碎片离子的产率，确定了碳骨架的碎片化所需的光子数（以及因此的能量）。原始芘离子（C $_{16}$ H $_{10}^+$）的主链断裂需要吸收能量刚好低于3 eV的三个光子，而超氢化六氢芘（C $_{16}$ H $_{16}^+$）必须吸收两个这样的光子，而完全氢化十六氢芘（C $_{16}$ H $_{26}^+$）仅吸收单个光子。这些结果与先前报道的这些离子的解离能是一致的。我们的实验清楚地表明，当芘被氢化时，来自额外的氢原子的增加的热容量不能补偿碳主链的弱化。在光解离区，超氢化多环芳烃（PAHs）已被提出作为H $_2$ -形成的催化剂。我们的研究结果表明，碳骨架断裂可能是一个严重的竞争对手H $_2$ -形成至少对小的氢化多环芳烃，如芘。
英文摘要：
We have investigated the photo-stability of pristine and super-hydrogenated pyrene cations C$_{16}$H$_{10+m}^+, m = 0,6, \mathrm{\ or\ } 16$) by means of gas-phase action spectroscopy. Optical absorption spectra and photo-induced dissociation mass spectra are presented. By measuring the yield of mass-selected photo-fragment ions as a function of laser pulse intensity, the number of photons (and hence the energy) needed for fragmentation of the carbon backbone was determined. Backbone fragmentation of pristine pyrene ions (C$_{16}$H$_{10}^+$) requires absorption of three photons of energy just below 3 eV, whereas super-hydrogenated hexahydropyrene (C$_{16}$H$_{16}^+$) must absorb two such photons and fully hydrogenated hexadecahydropyrene (C$_{16}$H$_{26}^+$) only a single photon. These results are consistent with previously reported dissociation energies for these ions. Our experiments clearly demonstrate that the increased heat capacity from the additional hydrogen atoms does not compensate for the weakening of the carbon backbone when pyrene is hydrogenated. In photodissociation regions, super-hydrogenated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) have been proposed to serve as catalysts for H$_2$-formation. Our results indicate that carbon backbone fragmentation may be a serious competitor to H$_2$-formation at least for small hydrogenated PAHs like pyrene.
The abundances of hydrocarbon functional groups in the interstellar medium inferred from laboratory spectra of hydrogenated and methylated polycyclic aromatic hydrocarbons
Laboratory photo-chemistry of pyrene clusters: an efficient way to form large PAHs
在这项工作中，我们研究了小PAH团簇（例如，芘簇）。使用四极离子阱结合飞行时间（QIT-TOF）质谱进行实验。结果表明，在强辐射场的作用下，芘团簇转化为较大的多环芳烃。具体地，芘二聚体阳离子（例如，[C $_{16}$ H $_{10}$ $-$ C $_{16}$ H $_{9}$ ] $^+$或C $_{32}$ H $_{19}$ $^+$）将光致异构化和光致异构化为全芳族阳离子（PAH）（例如，C $_{32}$ H $_{16}$ $^+$）与激光照射。用量子化学计算方法研究了新生成的多环芳烃的结构和这些反应途径的离解能。这些研究提供了一种新的有效的演变路线，在星际介质（ISM）中形成的自下而上的过程，将抵消自上而下的转换成环和链的大的多环芳烃，并提供了一个水库的大的多环芳烃，可以转换成C $_{60}$和其他富勒烯和大的碳笼。
Destruction and multiple ionization of PAHs by X-rays in circumnuclear regions of AGNs
多环芳烃（PAHs）的红外特征在包括活动星系核（AGN）环核介质在内的多种天体中都有观测到。这些是高能光子（0.2至10 keV）的来源，使多环芳烃暴露在恶劣的环境中。在这项工作中，我们实验研究了萘（C $_{10}$ H $_{8}$），蒽（C $_{14}$ H $_{10}$），2-甲基-蒽（C $_{14}$ H $_{9}$ CH $_{3}$）和芘（C $_{16}$ H $_{10}$）与275，310和2500 eV光子相互作用时的光电离和光稳定性。这些测量是在巴西同步加速器光实验室使用飞行时间质谱法（TOF-MS）进行的。我们确定了绝对光电离和光解截面作为入射光子能量的函数;单，双和三重电荷离子的生产率;和周围区域AGN的分子半衰期。即使考虑到中等的X射线光学深度值（$τ= 4.45$），由于衰减的尘埃环面，半衰期是不够长，以考虑PAH检测。我们的研究结果表明，一个更复杂的多环芳烃和尘埃颗粒之间的相互作用，应该存在，以规避分子破坏。通过将PAH碳骨架N $_C$的大小从10增加到16，我们看不到半衰期值的任何显著差异。然而，我们发现，多个光电离率显着大于单一的，无论活动星系核的来源。我们认为，由X射线引起的多电荷离子的富集可以发生在活动星系核中。
PAHSPECS: JWST/MIRI Spectroscopy of PAHs at Cosmic Noon
Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心（CAB），西班牙国家航空航天技术研究所/西班牙国家研究委员会）；Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology–Hellas (FORTH)（希腊研究与技术基金会天体物理研究所）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Department of Astronomy & Astrophysics, University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校天文与天体物理系）；Instituto de Estudios Astrofícos, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales（迭戈帕托莱斯大学工程与科学学院天体物理研究所）；Millenium Nucleus for Galaxies (MINGAL)（星系千年核心（MINGAL））；INAF Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（博洛尼亚空间天体物理学与科学国家研究院）
Infrared spectroscopy of gas-phase hydrogenated and methylated pyrenes: from laboratory spectra to the simulated 3.4 $μ$m emission band
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), Université de Toulouse, CNRS, CNES（天体物理学与行星学研究所在，图卢兹大学）；Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité (LCAR/FeRMI), Université de Toulouse, CNRS（碰撞聚合反应实验室，图卢兹大学）；Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Osservatorio Astronomico di Cagliari（意大利国家天体物理研究所，卡利亚里天文台）
PAHSPECS: Spatially Resolved PAH Spectroscopy at cosmic noon with JWST MIRI MRS
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心（CAB），西班牙国家研究委员会-国家航空航天技术研究所）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）；Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology-Hellas (FORTH)（希腊基础与研究基金会天体物理研究所）；School of Sciences, European University Cyprus（塞浦路斯欧洲大学理学院）；Instituto de Estudios Astrofísicos, Facultad de Ingeniería y Ciencias, Universidad Diego Portales（迭戈·波特莱斯大学工程与科学学院天体物理研究所）；INAF Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间科学与天体物理观测站）；Hiroshima Astrophysical Science Center, Hiroshima University（广岛大学广岛天体科学中心）
Laboratory photo-chemistry of covalently bonded fluorene clusters: observation of an interesting PAH bowl-forming mechanism
富勒烯C $_{60}$是星际介质（ISM）中发现的最大的分子之一，已经提出通过大的（超过60个C原子）多环芳烃（PAH）分子的光化学处理自上而下形成。在这篇文章中，我们专注于相反的过程，调查富勒烯形成的可能性，从小的多环芳烃，其中碗形成起着核心作用。我们结合实验室实验和量子化学计算来研究带电芴团簇形成较大的多环芳烃。实验表明，在可见激光照射下，芴二聚体阳离子- [C $_{13}$ H $_{9}$ $-$ C $_{13}$ H $_{9}$ ] $^+$ -和芴三聚体阳离子- [C $_{13}$ H $_{8}$ $-$ C $_{13}$ H $_{9}$ ] $^+$ -发生光脱氢和光异构化，产生碗状结构的芳香簇离子，C $_{26}$ H $_{12}$ $^+$和C $_{39}$ H $_{20}$ $^+$。为了研究这个化学过程的细节，我们采用量子化学，使我们能够确定新形成的簇离子的结构，计算氢损失解离能，并推导出潜在的反应途径。这些结果表明，较小的多环芳烃簇（小于60个碳原子）可以转化为较大的碗状几何结构，可能作为富勒烯的构建块，因为碗形成机制大大促进了从脱氢多环芳烃到笼的转化。此外，碗状的形成诱导了一个永久的偶极矩，原则上允许使用射电天文学来寻找这样的物种。
Breakdown products of gaseous polycyclic aromatic hydrocarbons investigated with infrared ion spectroscopy
本文报道了三种不同的三环多环芳烃（PAH），芴（C $_{13}$ H $_{10}$），9，10-二氢菲（C $_{14}$ H $_{12}$）和9，10-二氢蒽（C $_{14}$ H $_{12}$）在电子电离诱导裂解过程中形成的一种常见碎片离子。在傅里叶变换离子回旋共振质谱仪中获得了与$m/z=165$质量隔离的产物离子的红外光谱，该质谱仪的单元被放置在红外自由电子激光的光学腔内，从而提供有效的红外多光子解离所需的高光子注量。发现由三种不同前体产生的$m/z=165$物质的红外光谱相似，表明形成了单一的C-$_{13}$ H $_{9}^+$异构体。使用密度泛函理论（DFT）的理论计算揭示了该片段的身份作为闭壳芴基阳离子。从每个母体前体的芴离子的分解途径提出的DFT计算的基础上。从三种不同的多环芳烃的单一裂解产物的识别支持的概念，存在的共同分解途径的多环芳烃一般，可以帮助理解天文多环芳烃物种的裂解化学。
