分子光化學（簡體書）

《中國科學院大學研究生教材系列：分子光化學》為現代分子光化學基礎理論和典型光化學反應機制的綜合分析與論述。內容包括分子光化學導論；激發態的產生及其分子內物理衰變理論；分子激發態的能量轉移與電子轉移；分子激發態反應動力學和超快過程研究，特別側重瞬態過程，涉及皮秒和飛秒過程動力學；光反應中間體和高級激發態的光化學；光氧化反應；雙鍵的光異構化反應及其應用；光環合加成反應理論與反應中間體的捕獲；分子基光功能配合物的光化學與光物理；固體表面光催化反應。本書可供光化學、光物理、材料科學等光電子技術領域的科學家、科研人員、工程師使用，也可作為理工科相關專業高年級學生和研究生的教材或教學參考書。

《中國科學院大學研究生教材系列:分子光化學》可供光化學、光物理、材料科學等光電子技術領域的科學家、科研人員、工程師使用，也可作為理工科相關專業高年級學生和研究生的教材或教學參考書。

前言第1章 分子光化學導論1．1 分子軌道1．1．1 n軌道1．1．2 π軌道和π*軌道1．1．3 σ軌道和σ*軌道1．2 電子激發態1．2．1 激發態的電子組態1．2．2 激發態的多重態1．2．3 激發態的能量1．3 激發態的產生1．3．1 Lambert-Beer定律1．3．2 Stark-Einstein定律1．3．3 吸收光譜1．3．4 選擇定則1．4 激發態的衰減1．4．1 Kasha規則1．4．2 輻射躍遷1．4．3 無輻射躍遷1．4．4 能量傳遞1．4．5 電子轉移1．4．6 化學反應1．4．7 Jablonski圖解1．5 光化學發展的趨勢參考文獻第2章 激發態的產生及其分子內物理衰變理論2．1 激發態的產生及相關問題2．1．1 構造原理2．1．2 光和分子的相互作用2．1．3 選擇規則2．1．4 躍遷及激發態的表示方法2．1．5 單重態與三重態的性質比較2．1．6 n-π躍遷和π-π*躍遷2．1．7 激發態與基態的性質比較2．1．8 激發態的壽命2．1．9 量子產率2．2 激發態的衰變概述2．3 輻射躍遷與光吸收的關係2．4 熒光2．4．1 熒光產生的條件2．4．2 影響熒光的主要因素2．4．3 熒光速率常數、強度、量子產率和熒光壽命2．4．4 熒光光譜和斯托克斯頻移2．4．5 高級激發態發射的熒光2．5 磷光2．5．1 磷光的產生及磷光速率常數2．5．2磷光量子產率2．5．3 磷光光譜2．5．4 室溫下液態溶液中的磷光2．6 延遲熒光2．6．1 E型延遲熒光2．6．2 P型延遲熒光2．7 激基締合物和激基複合物2．7．1 電荷轉移絡合物與電荷轉移躍遷2．7．2 激基締合物及激基複合物的形成與特徵2．8 熒光技術的應用2．9 非輻射躍遷理論2．1． 內轉換2．10．1 速率常數2．10．2 量子產率2．11 系間竄越2．12 單分子過程的光物理動力學參考文獻第3章 分子激發態能量轉移與電子轉移3．1 分子激發態能量轉移3．1．1 引言3．1．2 能量轉移的基本理論3．1．3 能量轉移的典型實例3．1．4 能量轉移的研究方法3．2 分子激發態電子轉移3．2．1 引言3．2．2 電子轉移的基本理論3．2．3 電子轉移的研究方法3．2．4 能量轉移與電子轉移的對比3．3 能量轉移與電子轉移的競爭3．3．1 引言3．3．2 雙組分體系中的能量轉移和電子轉移3．3．3 能量轉移理論3．3．4 電子轉移過程3．3．5 能量轉移與電子轉移的一般動力學處理3．3．6 能量向多個激發態轉移3．3．7 能量轉移與電子轉移的競爭3．3．8 能量轉移與電子轉移競爭的實例參考文獻第4章 分子激發態反應動力學和超快過程研究4．1 反應動力學基本原理4．1．1 分子激發態的產生4．1．2 激發態的失活途徑4．1．3 激發態能量傳遞與電荷轉移4．2 時間分辨光譜技術簡介4．2．1 飛秒時間分辨吸收4．2．2 皮秒時間分辨熒光4．3 酮缺陷和鏈間相互作用對聚芴類分子綠光發射的影響4．3．1 非樹狀化聚芴薄膜和溶液中的發光行為4．3．2 帶芴酮缺陷聚芴PFN薄膜和溶液中的發光行為4．3．3 樹狀化聚芴薄膜和溶液中的發光行為4．3．4 芴酮缺陷和鏈間相互作用的協同效應4．4 菌紫質光循環中視黃醛超快異構化過程4．4．1 近紅外區的全域擬合4．4．2 激發態吸收45nm動力學曲線的分析……第5章 光反應中間體及高級激發態的光化學第6章 光氧化反應第7章 雙鍵的異構化反應及其應用第8章 光環合加成反應理論和反應中間體的捕獲第9章 分子基光功能配合物的光化學與光物理第10章 固體表面光催化反應

5.1分步雙激光技術與一般光化學方法
分步雙激光技術與普通光化學方法相比較主要存在以下三個特點。
（1）分步雙激光（two－step two－laser）也叫分步雙光子（two－step two－pho－ton），它不同于從前在文獻中提到的雙光子（biphoton）過程，前者指兩個光子具有不同的波長，一個被物質吸收后，延遲一個特定的時間再吸收另一個激光光子；后者則是兩個等能光子，在多數情況下，為兩個激光光子幾乎同時被物質吸收。
激光激發可以得到相當高濃度的激發態或中間體。典型情況下，每一個脈沖可獲得的濃度為10～100μmol，這樣高的濃度，為研究中間體的進一步激發、光解、衰減和其他光物理和光化學性質提供了方便。
（2）分步雙激光激發一種物質，可產生高能的激發態，從而導致新的化學反應；而普通光源則一般只能獲得最低激發態。
（3）當一個光化學反應的中間體在衰變機制中存在一級和二級動力學過程時，用激光激發有利于二級動力學反應。
明確了以上三個特點之后，對下面的討論是非常有幫助的。
5.2分步雙激光技術的簡介
在分步雙激光技術面世之前，多光子光化學的研究都是建筑在單一激光的基礎上。單激光雙光子過程對于了解反應機制或反應動力學往往不能提供充分的證據，因此所得結論往往帶有很大的局限性。
分步雙光子過程要求用兩束激光，其波長、能量和兩束脈沖激光之間的間隔時間可分別按研究對象或被激發的物質以研究目的加以設定，典型的分步雙激光光解裝置的方框圖如圖5.1所示。
L1和L2根據研究的對象和體系，分別選用不同的激光器，提供不同的激光波長和脈沖寬度，根據所研究中間體的壽命設定時間延遲的長短。最常用的是在納秒（10－9s）級時間刻度上。近年來皮秒級（10－12s），甚至飛秒（10－15s）時間刻度上的分步雙激光光解已經有報道。例如若以釹玻璃激光器（Nd／YAG）為基頻（1064nm）分別經雙倍頻和三倍頻則可轉換為兩種不同波長的脈沖光源，其波長分別為532nm和355nm。
在分步雙激光技術中，第一個激光，主要用于合成目的，叫做合成激光（syntheticlaser），即用于產生所要研究的中間體或最低激發態；第二激光用于激發中間體或最低激發態，叫做光解激光（photolysis laser），其作用類似于在常用的單激光閃光光解中所起的角色。