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本文探索了一种用同步辐射—高分辨质谱研究重质油分子结构的新方法,将红外激光“解吸”和同步辐射“电离”分开,避免了蒸发的气相分子聚集,实现真正的“软”电离,电离信号由高分辨飞行时间质谱区分,扫描同步辐射波长可得到光电离效率谱。若干重质油模型分子的光电离效率谱测试说明该方法可准确测量分子的电离能。测试了加氢反应前后渣油饱和分的质谱和光电离效率谱,结合量子化学计算对其分子结构组成进行了归属。测试了轮古渣油初生及其在不同条件下加氢反应次生饱和分的光电离质谱。渣油饱和分分子量主要分布在210400之间,由一系列质量数相差14、有规律的离子峰簇组成;每簇由若干个主要离子峰,相邻峰之间质量数相差2。饱和分主要分子可以归类为:CnH2n+2、CnH2n、CnH2n-2、CnH2n-4、CnH2n-6、CnH2n-8和CnH2n-10。当同步辐射光子能量升高一定程度后,母体离子分布范围变窄,大质量母体离子强度减弱,部分甚至消失,最强峰向小质量方向偏移,这是由于高质量母体离子在高能量下更易裂解造成的。而在低质量区出现一系列质量数也相差14的碎片离子峰簇,主要为CnH2n、CnH2n-2和CnH2n-4三类离子。不同VUV光子能量下质谱的比较说明了光子能量改变对平均分子量的测量值影响不大。饱和分质谱也显示了加氢反应条件对其组成的影响。分析了加氢反应及反应条件对饱和分分子结构的影响,发现渣油加氢反应后主要产生四环、五环两类环烷烃。胶质加氢反应在相对温和的反应温度390°C时,产生1-4环环烷烃,在相对苛刻的反应温度420°C时,产生五环,尤其是产生六环烷烃。通过部分小烷烃在B3LYP/6-31+G（d,p）理论水平下电离能计算值与已有实验结果的比较,以及实际饱和分模型分子计算值与实验值的对比,确定了理论计算误差大约在-0.4 eV。由饱和分各质量数的PIE谱得到的电离能数据说明:饱和分每个质量数包含多个链烷烃和环烷烃分子,未含缩合芳香环结构。量子化学计算结果也说明饱和分中含有上述两类分子。