研究目的
采用红外光解离光谱和计算方法研究SixH4x-4+阳离子（x=4–8）的结构与能量特性，以理解其成键方式（特别是Si–H–Si桥键）及团簇生长机制。
研究成果
红外光电子脱附光谱证实，所有SixH4x-4+离子都至少含有一个Si–H–Si三中心二电子键，其键性质从强化学键到弱氢键不等。簇合物生长过程表现为：当x≤5时发生聚合反应，当x≥6时则结合额外的弱键合SiH4配体。反对称Si–H–Si伸缩频率是键强度与几何构型的敏感指标，与结构参数呈现强相关性。
研究不足
该研究仅限于x=4–8的阳离子；由于结合能较高，未观测到更小的离子（x<4）。对于较大的团簇（x>6），低能异构体的计算搜索尚不完整，且离子生成过程中的动力学因素可能阻碍最稳定异构体的观测。红外光谱较宽，使得明确的异构体归属具有挑战性。
1：实验设计与方法选择：
在配备八极杆离子导引和电子电离源的串联质谱仪中采用红外光解离（IRPD）光谱技术。运用B3LYP-D3/aug-cc-pVDZ水平的量子化学计算进行结构、能量及振动分析。
2：样本选择与数据来源：
在3巴停滞压力下，通过SiH4/H2/He混合气体（比例1/1/38）的脉冲超声速等离子体膨胀产生SixH4x-4+离子。采用四极杆质谱仪进行质量选择。
3：实验设备与材料清单：
串联四极杆质谱仪、八极杆离子导引、电子电离源、可调谐红外激光器（由Q开关纳秒级Nd:YAG激光泵浦的光学参量振荡器）、SiH4、H2、He气体。
4：HHe气体。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：产生离子后进行质量选择，用红外激光脉冲辐照，并监测SiH4丢失产生的碎片离子随红外频率的变化以获取IRPD光谱。同时开展碰撞诱导解离和亚稳态衰变实验。
5：数据分析方法：
通过将IRPD光谱与密度泛函计算所得谐振频率（经0.99289缩放）对比进行分析。结构优化与频率分析使用Gaussian 09软件完成。
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tandem quadrupole mass spectrometer
Used for mass selection and analysis of ions.
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octopole ion guide
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electron ionization source
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optical parametric oscillator pumped by Q-switched nanosecond Nd:YAG laser
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Gaussian 09
Gaussian, Inc.
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