光化(huà)學研究曆史和特點
發布時間:2018-11-06 瀏覽量:5925
光(guāng)化學(photochemistry)屬於化學領域,它(tā)的任務是研究光和物質相互作用所(suǒ)引起的物理變化和化學變(biàn)化,涉及由可見光和紫外光所引起(qǐ)的所有化學反應。
光化(huà)學研究曆史
30年代以前光化學(xué)是零散 不成係(xì)統(tǒng)的
50年代 建立了光化學的定則:原子軌道理論,分子軌道理論,前線軌道理論產生→光化學定則:Stank-Einstein定律,Franck-Condon原(yuán)理,自旋選擇定則,Kasha規則等(děng)
80年代飛秒,皮秒,脈衝光源, 脈衝激光技術
激光閃光光解技術——超快反應理解、分子動(dòng)態(tài)過(guò)程的理解
光化學建立在分子水平上——現代光化學
20世紀末——以無機材(cái)料為(wéi)主
近十年——有機材料(liào)化學飛速發展
光化學特點
目前光(guāng)化學所(suǒ)涉及光的波長(zhǎng)範圍為100~1000nm即紫外至近(jìn)紅外波段。比紫外波長更短的電磁輻射(X射線和射線),所引起的光電離和化學變化(huà)屬於輻射化學(radiochemistry)的範疇。而遠紅外波段(duàn)的或波長更長的電磁波,其光子能量不足以引起化學變化(huà),因此不屬(shǔ)於光(guāng)化學研究的(de)範疇。一般來說,光化學有效的光的波長範圍為100-1000nm,但由(yóu)於受光窗材料和(hé)化學鍵能的限製,光化學中通常適用的光的波長範圍為200-700nm,其中200nm是石英光窗材料的透射限。
光化學(xué)反(fǎn)應中,分子吸收的光子所具有的能量與化學反應中分子的能量變化相匹配才能引起化學變化(huà)。光化學中適用(yòng)的光,其(qí)具有的能量應足(zú)以使(shǐ)化學鍵斷裂(liè),此能量對應相應波長範(fàn)圍。
光化學與熱化學(xué)反應區別
光化學反(fǎn)應的活化主要是通過分子吸收一(yī)定波長(zhǎng)的光來實現的,而熱化學反應的活化主要是分子從環境中吸(xī)收熱能而實現的。光化(huà)學反應受溫度的影響小,有些反應(yīng)可在接近(jìn)0K時發生。
光活化分子與熱活化分子的電子分布及構型有很大不同,光激發態的分子實際(jì)上是基態分(fèn)子的電(diàn)子(zǐ)異構體。
被光(guāng)激發的分(fèn)子具有(yǒu)較高的能量,可以得到高(gāo)內能(néng)的產(chǎn)物,如自由基、雙自由基等。