Photoionisation and photodissociation studies of nonvolatile organic molecules by synchrotron VUV photoionisation mass spectrometry and theoretical calculations

International Reviews in Physical Chemistry

Volumn 29, Issue 2, 2010, Pages 369-401

  Pan, Yang ^a   Zhang, Lidong ^a   Guo, Huijun ^a   Deng, Liulin ^a   Qi, Fei ^a  

^a UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA   (China)

Author keywords

Infrared laser desorption; Nonvolatile organic molecules; Photoionisation mass spectrometry; Synchrotron; Theoretical calculations; Vacuum ultraviolet

Indexed keywords

EID: 77950942118     PISSN: 0144235X     EISSN: 1366591X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1080/01442351003668697     Document Type: Article

References (129)

1. R. A. Bingham and P. L. Salter, Anal. Chem. 48, 1735 (1976).
2. H. Hertz, Ann. Phys. Chem. 31, 983 (1887).
3. V. Schmidt, Rep. Prog. Phys. 55, 1483 (1992).
4. S. T. Pratt, Rep. Prog. Phys. 58, 821 (1995).
5. H. Kjeldsen, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 39, R325 (2006).
6. F. L. Mohler and C. Boeckner, Phys. Rev. 28, 46 (1926).
7. J. Berkowitz, Photoabsorption, Photoionization and Photoelectron Spectroscopy (Academic Press, New York, 1979).
8. K. Watanabe, F. F. Marmo, and E. C. Y. Inn, Phys. Rev. 91, 1155 (1953).
9. K. Watanabe, J. Chem. Phys. 22, 1564 (1954).
10. W. C. Walker and G. L. Weissler, J. Chem. Phys. 23, 1962 (1955).
11. N. Wainfan, W. C. Walker, and G. L. Weissler, J. Appl. Phys. 24, 1318 (1953).
12. F. P. Lossing and I. Tanaka, J. Chem. Phys. 25, 1031 (1956).
13. H. Hurzeler, M. G. Inghram, and J. D. Morrison, J. Chem. Phys. 28, 76 (1957).
14. C. Y. Ng, Int. J. Mass Spectrom. 200, 357 (2000).
15. J. Wang, Y. Y. Li, T. C. Zhang, Z. Y. Tian, B. Yang, K. W. Zhang, F. Qi, A. G. Zhu, Z. F. Cui, and C. Y. Ng, Astrophys. J. 676, 416 (2008).
16. B. Yang, P. Oßwald, Y. Y. Li, J. Wang, L. X. Wei, Z. Y. Tian, F. Qi, and K. Kohse-Höinghaus, Combust. Flame 148, 198 (2007).
17. C. A. Taatjes, N. Hansen, D. L. Osborn, K. Kohse-Höinghaus, T. A. Cool, and P. R. Westmoreland, Phys. Chem. Chem. Phys. 10, 20 (2008).
18. H. W. Jochims, M. Schwell, H. Baumgartel, and S. Leach, Chem. Phys. 314, 263 (2005).
19. M. Schwell, H. W. Jochims, H. Baumgartel, and S. Leach, Chem. Phys. 353, 145 (2008).
20. H. W. Jochims, M. Schwell, J. L. Chotin, M. Clemino, F. Dulieu, H. Baumgärtel, and S. Leach, Chem. Phys. 298, 279 (2004).
21. J. Li, J. H. Cai, T. Yuan, H. J. Guo, and F. Qi, Rapid Commun. Mass Spectrom. 23, 269 (2009).
22. K. R. Wilson, L. Belau, C. Nicolas, M. Jimenez-Cruz, S. R. Leone, and M. Ahmed, Int. J. Mass Spectrom. 249-250, 155 (2006).
23. K. R. Wilson, M. Jimenez-Cruz, C. Nicolas, L. Belau, S. R. Leone, and M. Ahmed, J. Phys. Chem. A. 110, 2106 (2006).
24. Z. Yang, T. C. Zhang, Y. Pan, X. Hong, Z. C. Tang, and F. Qi, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 20, 430 (2009).
25. N. C. Fenner and N. R. Daly, Rev. Sci. Instrum. 37, 1068 (1966).
26. R. H. Scott, P. F. S. Jackson, and A. Strasheim, Nature 232, 623 (1971).
27. M. A. Posthumus, P. G. Kistemaker, H. L. C. Meuzelaar, and M. C. Ten Noever de Brauw, Anal. Chem. 50, 985 (1978).
28. R. A. Dotter, C. H. Smith, M. K. Young, P. B. Kelly, A. D. Jones, E. M. McCauley, and D. P. Y. Chang, Anal. Chem. 68, 2319 (1996).
29. R. Nitsche, R. Kaufmann, F. Hillenkamp, E. Unsold, H. Vogt, and R. Wechsung, Isr. J. Chem. 17,181 (1978).
30. D. M. Hercules, R. J. Day, K. Balasanmugam, T. A. Dang, and C. P. Li, Anal. Chem. 54, 280A (1982).
31. R. J. Vasbla and A. J. Pirona, Adv. Mass Spectrom. 4, 107 (1968).
32. L. Cao, F. Muhlberger, T. Adam, T. Streibel, H. Z. Wang, A. Kettrup, and R. Zimmermann, Anal. Chem. 75, 5639 (2003).
33. J. Grotemeyer and E. W. Schlag, Angew. Chem. 100, 461 (1988).
34. O. P. Haefliger and R. Zenobi, Anal. Chem. 70, 2660 (1998).
35. T. Ferge, F. Muehlberger, and R. Zimmermann, Anal. Chem. 77, 4528 (2005).
36. C. Emmenegger, M. Kalberer, B. Morrical, and R. Zenobi, Anal. Chem. 75, 4508 (2003).
37. J. L. Trevor, K. R. Lykke, M. J. Pellin, and L. Hanley, Langmuir 14, 1664 (1998).
38. E. Nir, H. E. Hunziker, and M. S. de Vries, Anal. Chem. 71, 1674 (1999).
39. M. Kalberer, B. D. Morrical, M. Sax, and R. Zenobi, Anal. Chem. 74, 3492 (2002).
40. Q. Zhan, R. Zenobi, P. R. Buseck, and S. Teerman, Energy Fuels 11, 144 (1997).
41. Y. F. Chen, M. C. Sullards, T. T. Hoang, S. W. May, and T. M. Orlando, Anal. Chem. 78, 8386 (2006).
42. P. D. Edirisinghe, J. F. Moore, K. A. Skinner-Nemec, C. Lindberg, C. S. Giometti, I. V. Veryovkin, J. E. Hunt, M. J. Pellin, and L. Hanley, Anal. Chem. 79, 508 (2007).
43. J. L. Fye, H. H. Nelson, R. L. Mowery, A. P. Baronavski, and J. H. Callahan, Anal. Chem. 74, 3019 (2002).
44. J. H. Hahn, R. Zenobi, J. L. Bada, and R. N. Zare, Science 239, 1523 (1988).
45. S. J. Clemett, C. R. Maechling, R. N. Zare, P. D. Swan, and R. M. Walker, Science 262, 721 (1993).
46. M. K. Spencer, M. R. Hammond, and R. N. Zare, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 18096 (2008).
47. K. Tanaka, H. Waki, Y. Ido, S. Akita, Y. Yoshida, and T. Yoshida, Rapid Commun. Mass Spectrom. 2, 151 (1988).
48. J. Gross and K. Strupat, Trends Anal. Chem. 17, 470 (1998).
49. Y. Pan, T. C. Zhang, X. Hong, Y. W. Zhang, L. S. Sheng, and F. Qi, Rapid Commun. Mass Spectrom. 22, 1619 (2008).
50. R. B. Hall, J. Phys. Chem. 91, 1007 (1987).
51. G. Rhodes, R. B. Opsal, J. T. Meek, and J. P. Reilly, Anal. Chem. 55, 280 (1983).
52. Y. Pan, L. D. Zhang, T. C. Zhang, H. J. Guo, X. Hong, L. S. Sheng, and F. Qi, Phys. Chem. Chem. Phys. 11, 1189 (2009).
53. L. D. Zhang, Y. Pan, H. J. Guo, T. C. Zhang, L. S. Sheng, F. Qi, P. K. Lo, and K. C. Lau, J. Phys. Chem. A 113, 5838 (2009).
54. Y. Pan, L. D. Zhang, H. J. Guo, and F. Qi, Chin. J. Chem. Phys. 22, 129 (2009).
55. Y. Pan, H. Yin, T. C. Zhang, H. J. Guo, L. S. Sheng, and F. Qi, Rapid Commun. Mass Spectrom. 22, 2515 (2008).
56. Y. Pan, L. D. Zhang, H. J. Guo, and F. Qi, J. Phys. Chem. A. 112, 10977 (2008).
57. Y. Pan, T. C. Zhang, H. J. Guo, X. Hong, and F. Qi, J. Mass Spectrom. 43, 1701 (2008).
58. W. Y. Guo, Y. C. Bi, H. J. Guo, Y. Pan, F. Qi, W. A. Deng, and H. H. Shan, Rapid Commun. Mass Spectrom. 22, 4025 (2008).
59. S. Ptasińska, P. Candori, S. Denifl, S. Yoon, V. Grill, P. Scheier, and T. D. Märk, Chem. Phys. Lett. 409, 270 (2005).
60. D. Schröder, J. Loos, R. Thissen, O. Dutuit, P. Mourgues, H. E. Audier, C. Lifshitz, and H. Schwarz, Angew. Chem. Int. Ed. 41, 2748 (2002).
61. T. A. Cool, K. Nakajima, T. A. Mostefaoui, F. Qi, A. Mcllroy, P. R. Westmoreland, M. E. Law, L. Poisson, D. S. Peterka, and M. Ahmed, J. Chem. Phys. 119, 8356 (2003).
62. C. A. Taatjes, N. Hansen, A. Mcllroy, J. A. Miller, J. P. Senosiain, S. J. Klippenstein, F. Qi, L. Sheng, Y. Zhang, T. A. Cool, J. Wang, P. R. Westmoreland, M. E. Law, T. Kasper, and K. Kohse-Hoinghaus, Science 308, 1887 (2005).
63. C. Q. Huang, B. Yang, R. Yang, J. Wang, L. X. Wei, X. B. Shan, L. S. Sheng, Y. W. Zhang, and F. Qi, Rev. Sci. Instrum. 76, 126108 (2005).
64. F. Qi, R. Yang, B. Yang, C. Q. Huang, L. X. Wei, J. Wang, L. S. Sheng, and Y. W. Zhang, Rev. Sci. Instrum. 77, 084101 (2006).
65. A. G. Baboul, L. A. Curtiss, P. C. Redfern, and K. Raghavachari, J. Chem. Phys. 110, 7650 (1999).
66. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, V. G. Zakrzewski, J. A. Montgomery, R. E. S. Jr, J. C. Burant, S. Dapprich, J. M. Millam, A. D. Daniels, K. N. Kudin, M. C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi, V. Barone M. Cossi, R. Cammi, B. Munnucci, C. Pomelli, C. Adamo, S. Clliford, J. Ochterski, G. A. Petersson, P. Y. Ayala, Q. Cui, K. Morokuma, N. Rega, P. Salvador, J. J. Dannenberg, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. Cioslowski, J. V. Ortiz, A. G. Baboul, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Pikorz, I. Komaromi, R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nakayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzalez, M. Challacombe, P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzales, M. Head-Gordon, E. S. Replogle, and J. A. Pople, Gaussian 03, Revision C. 02 ed., (Gaussian, Inc., Pittsburgh, PA 2004).
67. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 5648 (1993).
68. R. G. Parr and W. Yang, Density Functional Theory of Atoms and Molecules (Oxford University Press, Oxford, 1989).
69. B. Yang, C. Q. Huang, L. X. Wei, J. Wang, L. S. Sheng, Y. W. Zhang, F. Qi, W. X. Zheng, and W. K. Li, Chem. Phys. Lett. 423, 321 (2006).
70. L. X. Wei, B. Yang, R. Yang, C. Q. Huang, J. Wang, X. B. Shan, L. S. Sheng, Y. W. Zhang, F. Qi, C. S. Lam, and W. K. Li, J. Phys. Chem. A 109, 4231 (2005).
71. P.J. Linstrom and W.J. Mallard, NIST Chemistry Webbook, National Institute of Standard and Technology, No. 69, Gaithersburg, MD, 2005, http://webbook.nist.gov
72. P. M. Guyon and J. Berkowitz, J. Chem. Phys. 54, 1814 (1971).
73. K. F. Geoghegan and M. A. Kelly, Mass Spectrom. Rev. 24, 347 (2005).
74. D. I. Papac and Z. Shahrokh, Pharm. Res. 2, 131 (2001).
75. D. B. Kassel, Chem. Rev. 101, 255 (2001).
76. B. K. Matuszewski, M. L. Constanzer, and C. M. Chavez-Eng, Anal. Chem. 70, 882 (1998).
77. M. Yamashita and J. B. Fenn, J. Phys. Chem. 88, 4671 (1984).
78. I. I. Salem, W. A. Saif, Y. Jmeian, and J. I. Al-Tamimi, J. Pharm. Biomed. Anal. 37, 1073 (2004).
79. Y. Hsieh, K. Merkle, G. Wang, J. Brisson, and W. A. Korfmacher, Anal. Chem. 75, 3122 (2003).
80. I. I. Salem, W. A. Saif, Y. Jmeian, and J. I. A. Tamimi, J. Pharm. Biomed. Anal. 37, 1073 (2004).
81. L. M. Zhao, L. G. Hu, Y. Jiang, J. Wang, L. Wang, and J. K. Gu, Chin. J. Anal. Chem. 34, 1599 (2006).
82. M. Rafii, R. Elango, G. Courtney-Martin, J. D. House, L. Fisher, and P. B. Pencharz, Anal. Biochem. 371, 71 (2007).
83. X. Y. Chen, D. F. Zhong, Y. Han, and Z. Y. Xie, Rapid Commun. Mass Spectrom. 17, 192 (2003).
84. H. C. Bi, L. Z. Zhao, G. P. Zhong, S. F. Zhou, B. Li, Y. Deng, X. Chen, and M. Huang, Rapid Commun. Mass Spectrom. 20, 1153 (2006).
85. J. M. Lecomte, J. Costentin, A. Vlaiculescu, P. Chaillet, H. Marcais-Collado, C. Llorens-Cortes, M. Leboyer, and J. C. Schwartz, J. Pharmacol. Exp. Ther. 237, 937 (1986).
86. Y. Xu, H. C. Huang, F. Liu, S. Gao, and Q. X. Guo, J. Chromatogr. B 852, 101 (2007).
87. R. C. Pierce and M. Katz, Environ. Sci. Technol. 10, 45 (1976).
88. J. N. Pitts Jr, D. Grosjean, T. M. Mischke, V. F. Simmon, and D. Poole, Toxicol. Lett. 1, 65 (1977).
89. A. Mosi, K. J. Reimer, and G. K. Eigendorf, Talanta 44, 985 (1997).
90. S. Patai, The Chemistry of Quinonoid Compounds (Wiley, New York, 1974).
91. X. W. Lou, R. W. Sinkeldam, W. van Houts, Y. Nicolas, P. G. A. Janssen, J. L. J. van Dongen, J. A. J. M. Vekemans, and E. W. Meijer, J. Mass Spectrom. 42, 293 (2007).
92. M. Puchalska, M. Orlińska, M. A. Ackacha, K. Potéc-Pawlak, and M. Jarosz, J. Mass Spectrom. 38, 1252 (2003).
93. N. Noji, T. Nakamura, N. Kitahata, K. Taguchi, T. Kudo, S. Yoshida, M. Tsujimoto, T. Sugiyama, and T. Asami, J. Agric. Food Chem. 55, 7258 (2007).
94. R. Vessecchi, P. G. B. D. Nascimento, J. N. C. Lopes, and N. P. Lopes, J. Mass Spectrom. 41, 1219 (2006).
95. R. Geyer, A. D. Peacock, D. C. White, C. Lytle, and G. J. Van-Berkel, J. Mass Spectrom. 39, 922 (2004).
96. M. J. Dale, A. C. Jones, P. R. R. Langridge-Smith, K. F. Costello, and P. G. Cummins, Anal. Chem. 65, 793 (1993).
97. J. H. Beynon, G. R. Lester, and A. E. Williams, J. Phys. Chem. 63, 1861 (1959).
98. C. J. Proctor, B. Kralj, E. A. Larka, C. J. Porter, A. Maquestiau, and J. H. Beynon, Org. Mass Spectrom. 16, 312 (1981).
99. W. G. Stensen and E. Jensen, J. Mass Spectrom. 30, 1126 (1995).
100. J. H. Bowie, D. W. Cameron, and D. H. Williams, J. Am. Chem. Soc. 87, 5094 (1965).
101. J. H. Beynon and A. E. Williams, Appl. Spectrosc. 14, 156 (1960).
102. M. L. Ferreiro and J. Rodríguez-Otero, J. Mol. Struct. (Theochem) 542, 63 (2001).
103. G. Nelson, J. Chandrashekar, M. A. Han, L. Feng, G. Zhao, N. J. P. Ryba, C. S. Zuker, Nature 416, 199 (2002).
104. A. Brack, The Molecular Origins of Life (Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1998).
105. D. Shemesh and R. B. Gerber, J. Chem. Phys. 122, 241104 (2005).
106. V. Vorsa, T. Kono, K. F. Willey, and N. Winograd, J. Phys. Chem. B 103, 7889 (1999).
107. A. F. Lago, L. H. Coutinho, R. R. T. Marinho, A. Naves de Brito, and G. G. B. de Souza, Chem. Phys. 307, 9 (2004).
108. A. G. Csaszar, J. Phys. Chem. 100, 3541 (1996).
109. L. Claes, J. P. Francois, and M. S. Deleuze, J. Am. Chem. Soc. 125, 7129 (2003).
110. S. Knippenberg, B. Hajgató, J. P. François, and M. S. Deleuze, J. Phys. Chem. A 111, 10834 (2007).
111. P. Ehrenfreund, D. P. Glavin, O. Botta, G. Cooper, and J. L. Bada, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 2138 (2001).
112. S. X. Tian, J. Phys. Chem. A. 110, 3961 (2006).
113. M. E. Sanz, A. Lesarri, M. I. Peña, V. Vaquero, V. Cortijo, J. C. López, and J. L. Alonso, J. Am. Chem. Soc. 128, 3812 (2006).
114. S. J. McGlone and P. D. Godfrey, J. Am. Chem. Soc. 117, 1043 (1995).
115. M. A. Wagner and M. S. Jorns, Biochem. 39, 8825 (2000).
116. H. J. Guo, L. D. Zhang, L. L. Deng, L. Y. Jia, Y. Pan, and F. Qi, J. Phys. Chem. A. 114, 3411 (2010).
117. J. M. Dietschy and S. D. Turley, J. Lipid. Res. 45, 1375 (2004).
118. C. P. Cannon, Clin. Cornerstone 8, 11 (2007).
119. W. J. Griffiths, Mass Spectrom. Rev. 22, 81 (2003).
120. Y. Q. Wang, M. Hornshaw, G. Alvelius, K. Bodin, S. Y. Liu, J. Sjövall, and W. J. Griffiths, Anal. Chem. 78, 164 (2006).
121. G. J. Van-Berkel, J. M. E. Quirke, R. A. Tigani, A. S. Dilley, and T. R. Covey, Anal. Chem. 70,1544 (1998).
122. G. Singh, A. Gutierrez, K. Xu, and I. A. Blair, Anal. Chem. 72, 3007 (2000).
123. M. Careri, D. Ferretti, P. Manini, and M. Musci, J. Chromatogr. A 794, 253 (1998).
124. S. Acevedo, L. B. Gutierrez, G. Negrin, J. C. Pereira, B. Mendez, F. Delolme, G. Dessalces, and D. Broseta, Energy Fuels 19, 1548 (2005).
125. R. Tanaka, S. Sato, T. Takanohashi, J. E. Hunt, and R. E. Winans, Energy Fuels 18, 1405 (2004).
126. E. Al-Muhareb, T. J. Morgan, A. A. Herod, and R. Kandiyoti, Pet. Sci. Technol. 25, 81 (2007).
127. A. R. Hortal, B. Martinez-Haya, M. D. Lobato, J. M. Pedrosa, and S. Lago, J. Mass Spectrom. 41, 960 (2006).
128. B. Martinez-Haya, A. R. Hortal, P. Hurtado, M. D. Lobato, and J. M. Pedrosa, J. Mass Spectrom. 42, 701 (2007).
129. M. Millan, M. Behrouzi, F. Karaca, T. J. Morgan, A. A. Herod, and R. Kandiyoti, Catal. Today 109, 154 (2005).