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Polycyclic aromatic hydrocarbon-isomer fragmentation pathways: case study for pyrene and fluoranthene molecules and clusters

Authors :
A. Ławicki
H. A. B. Johansson
Alicja Domaracka
Henrik Cederquist
Lamri Adoui
Henning Zettergren
Anne I. S. Holm
F. Seitz
Stefan Rosén
A. Méry
Bruno Manil
Bernd A. Huber
Patrick Rousseau
R. Maisonny
Jimmy Rangama
M. Capron
Henning T. Schmidt
Department of Physics [Stockholm]
Stockholm University
Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Physique des Lasers (LPL)
Université Paris 13 (UP13)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
AlbaNova University Center
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 2: Molecular and Chemical Physics, Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 2: Molecular and Chemical Physics, The Royal Society of Chemistry, 2011, 135 (6), pp.064302. ⟨10.1063/1.3622589⟩, Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 2: Molecular and Chemical Physics, 2011, 135 (6), pp.064302. ⟨10.1063/1.3622589⟩
Publication Year :
2011

Abstract

We report on measurements of the ionization and fragmentation of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) targets in Xe(20+) + C(16)H(10) and Xe(20+) + [C(16)H(10)](k) collisions and compare results for the two C(16)H(10) isomers: pyrene and fluoranthene. For both types of targets, i.e., for single PAH molecules isolated in vacuum or for isomerically pure clusters of one of the molecules, the resulting fragment spectra are surprisingly similar. However, we do observe weak but significant isomer effects. Although these are manifested in very different ways for the monomer and cluster targets, they both have at their roots small differences (2.5 eV) between the total binding energies of neutral, and singly and multiply charged pyrene and fluoranthene monomers. The results will be discussed in view of the density functional theory calculations of ionization and dissociation energies for fluoranthene and pyrene. A simple classical over-the-barrier model is used to estimate cross sections for single- and multiple-electron transfer between PAHs and ions. Calculated single and multiple ionization energies, and the corresponding model PAH ionization cross sections, are given.

Details

ISSN :
10897690
Volume :
135
Issue :
6
Database :
OpenAIRE
Journal :
The Journal of chemical physics
Accession number :
edsair.doi.dedup.....3ecb656a08d2f286acaf208bae412663