光化学【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

光化学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章　分子轨道与吸收光谱1

1.1　有机化合物的分子轨道1

1.1.1　轨道相互作用原理1

1.1.2　吸电子取代基对于共轭体系前线轨道的影响3

1.1.3　推电子取代基对于共轭体系前线轨道的影响5

1.1.4　共轭取代基对于共轭体系前线轨道的影响6

1.1.5 具有推拉电子取代基的D-π-A型分子7

1.2　配位化合物的前线轨道7

1.2.1　第一种配位体的正八面体配合物8

1.2.2　第二种配位体的正八面体配合物10

1.2.3　第三种配位体的正八面体配合物13

1.2.4　金属卟啉14

1.3　吸收光谱的原理17

1.3.1　辐射的吸收和Lambert-Beer定律17

1.3.2　辐射跃迁的选择定则和吸收强度19

1.3.3　Franck-Condon原理和谱带形状21

1.3.4　溶剂对于吸收光谱的影响21

1.3.5　聚集作用对于吸收光谱的影响21

1.4　有机化合物的吸收光谱21

1.4.1　共轭多烯22

1.4.2　链状D-π-A型分子23

1.4.3　偶氮苯衍生物24

1.4.4　苯及取代苯25

1.5　配位化合物的吸收光谱25

1.5.1　过渡金属配合物的d→d吸收带26

1.5.2　过渡金属配合物的电荷转移吸收带27

1.5.3　金属卟啉的吸收光谱30

参考文献31

第2章　分子激发态的命运——光物理和光化学过程33

2.1　激发态的光物理和光化学行为33

2.1.1　激发态的能量耗散机制33

2.1.2　辐射与无辐射跃迁的速率34

2.1.3　无辐射跃迁的选择定则36

2.1.4　光化学反应37

2.2　发射光谱37

2.2.1　辐射的发射与荧光光谱的测试37

2.2.2 Franck-Condon原理和电子光谱的形状38

2.2.3　二萘嵌苯、二苯甲酮和蒽的发射光谱39

2.2.4　Ru（bpy）？ 衍生物的发射光谱40

2.3　激发态的猝灭和激基缔合物的光物理41

2.3.1　激发态的猝灭41

2.3.2　吡的激基缔合物的势能图42

2.3.3　吡的吸收光谱和稳态发射光谱43

2.3.4　吡的时间分辨荧光光谱44

2.4　激发态的能量转移45

2.4.1　激发态的能量转移机制45

2.4.2 Ru（bpy）？→Cr（CN）？→O2的能量转移47

2.4.3　3C？（T1）与分子氧的能量转移48

2.5　激发态的电子转移48

2.5.1　首次电子转移的热力学48

2.5.2　首次电子转移的动力学51

2.5.3　光诱导电荷分离和电子传递53

参考文献55

第3章　有机光化学反应56

3.1　顺-反异构化反应56

3.1.1　光化学的无辐射跃迁势能示意图56

3.1.2　烯烃的顺-反异构化反应58

3.1.3　共轭多烯的顺-反异构化反应60

3.1.4　偶氮苯的顺-反异构化62

3.2　苯的价键异构化反应63

3.3　光环化与光开环66

3.3.1　二芳基乙烯的光环化反应66

3.3.2　俘精酸酐的光环化66

3.4　光致变色67

3.4.1　光致变色的特点67

3.4.2　螺吡喃和螺噁嗪的光致变色67

3.4.3　俘精酸酐的光致变色71

3.4.4　二芳基乙烯的光致变色71

3.4.5　希夫碱的光致变色72

3.5　羰基化合物的光化学反应73

3.5.1　光反应原初过程中轨道相互作用73

3.5.2　氢提取反应74

3.5.3　与胺的电子提取反应75

3.5.4　与富电子烯的环加成反应75

3.5.5　与缺电子烯的环加成反应75

3.6　［2＋2］环加成76

3.7　电子转移反应78

3.7.1 3C？与NADH型分子的光氧化-还原反应78

3.7.2　3C？与AcrH2的光氧化-还原反应79

3.7.3　3C？与胺的反应80

3.7.4 聚噻吩衍生物PCBET的光降解81

3.7.5　C60与聚噻吩的二重光诱导电子转移82

参考文献83

第4章　无机和半导体材料的光化学与光电化学85

4.1　配位化合物的光化学85

4.1.1　d→d＊激发态的光化学行为85

4.1.2　MLCT激发态的光化学行为87

4.1.3 LMCT激发态的光化学行为88

4.1.4　金属卟啉衍生物的光化学行为89

4.2　半导体材料的光物理90

4.2.1　半导体材料的能级结构90

4.2.2　半导体材料的光吸收91

4.2.3　半导体材料的吸收光谱和量子尺寸效应92

4.2.4　半导体材料的发射光谱94

4.3　半导体材料的光化学97

4.3.1 半导体材料的光诱导电荷分离97

4.3.2　半导体材料的光诱导氧化还原作用99

4.3.3　紫精衍生物的光催化还原101

4.3.4　 OH￣、SCN￣和X￣的光催化氧化103

4.4　TiO2微粒的光催化103

4.4.1 PB/TiO2/CH3OH体系的光诱导氧化还原104

4.4.2　光催化分解水104

4.4.3　CO2的光催化还原105

4.4.4　光催化氧化分解有机污染物105

4.4.5　茜素／TiO2纳米晶薄膜106

4.4.6　CdS/TiO2复合半导体107

4.5　半导体材料的光电化学107

4.5.1 TiO2纳米晶电极108

4.5.2　联吡啶钌衍生物／TiO2纳米晶电极110

4.5.3　CdSe纳米棒和P3HT混合物光电池112

参考文献114

第5章　激光化学与分子动态学115

5.1　化学反应的激光控制115

5.1.1　模式选择的化学116

5.1.2　立体动态学的控制117

5.1.3　量子控制119

5.2　来自分子光离解的自旋极化氢原子122

5.3　强激光光场与物质的相互作用124

5.4　气相离子亲核位移反应动态学127

5.4.1 动力学128

5.4.2　微溶剂化130

5.5　氢键网络的分子动态学131

5.6　从单量子态的碳隧穿135

5.7　化学反应动态学的量子理论139

5.7.1　量子反应动态学140

5.7.2　简单反应140

5.7.3　多原子反应141

5.7.4　时间分辨动态学143

参考文献144

第6章　飞秒化学145

6.1 超短脉冲激光的发展145

6.2　飞秒激光系统145

6.3 飞秒激光与分子束的联合装置146

6.4 飞秒化学的研究范畴148

6.5　飞秒化学研究的范例151

6.5.1 化学键断裂的动态学151

6.5.2　NaI研究中的发现153

6.5.3 马鞍形点的过渡态153

6.5.4　测不准原理的论点157

6.5.5　双分子反应，成键和断键157

6.5.6　有机化学的反应158

6.5.7　电子和质子转移159

6.5.8　无机和大气化学160

6.5.9　介观相：团簇和纳米结构162

6.5.10　凝聚相：浓流体、液体和高分子163

6.6　新研究领域的探索165

6.6.1 从超快速电子衍射（UED）探察瞬态结构165

6.6.2 反应控制166

6.6.3　生物动态学169

6.7 飞秒化学引入的一些新理念171

6.7.1 时间分辨——达到过渡态的极限171

6.7.2　原子尺度的分辨172

6.7.3　方法的普遍性172

6.7.4　关于物理和化学的几个概念172

参考文献175

第7章　有机分子体系的光电子转移催化176

7.1 光电子转移催化反应的类型176

7.2　光电子转移催化反应的例子178

7.2.1 光电子转移催化取代反应178

7.2.2　光电子转移催化异构化反应179

7.2.3　环加成和开环180

参考文献182

第8章　超分子组装体系的光物理和光化学过程183

8.1 非共价相互作用诱导的超分子组装体系183

8.2　超分子组装体系的光物理和光化学过程185

8.2.1　超分子的光化学185

8.2.2 无机超分子组装体的光化学和光物理过程187

8.2.3　有机超分子组装体的光化学和光物理过程190

8.3 有机纳米晶的光化学和光物理过程196

参考文献203

第9章　光和表面与界面化学205

9.1 真实表面205

9.1.1　表面态的寿命206

9.2 吸附表面207

9.2.1　吸附过渡态209

9.2.2　在金属表面的水分子212

9.2.3　在疏水表面上的水分子216

9.3　光活性表面218

9.3.1 电子转移218

9.3.2　光诱导生成双亲性表面220

9.3.3 在光活性表面上光驱动液体的运动222

9.4　表面化学反应225

9.4.1　化学诱导激发225

9.4.2　振动激发227

参考文献229

第10章　摄影感光材料化学231

10.1　银盐感光材料231

10.1.1 卤化银231

10.1.2　成像原理235

10.1.3 彩色显影237

10.2　影响感光度的主要因素240

10.2.1 光吸收240

10.2.2　潜影形成效率244

10.2.3　最小潜影中心的尺寸248

10.3　非银盐影像材料249

10.3.1 感光树脂249

10.3.2　重氮盐成像材料251

10.3.3 自由基照相252

10.4　电子照相技术255

10.4.1　电子相机256

10.4.2　电子打印技术258

参考文献262

第11章　光信息存储材料和技术265

11.1　光存储介质——有机光致变色材料266

11.1.1　光致变色染料体系267

11.1.2　非染料体系的光致变色有机分子衍生物269

11.1.3　光致变色液晶共聚物272

11.2　无机光质变色材料273

11.2.1　WO3和MoO3的光致变色性能274

11.2.2　WO3和MoO3的无机复合体系276

11.2.3　WO3和MoO3的有机复合体系277

11.3　生物光致变色材料——视紫红质278

11.3.1 细菌视紫红质（BR）的结构和生物功能278

11.3.2　视紫红质的应用280

11.3.3　BR的光致变色分子材料280

11.3.4　BR在信息存储方面的应用282

11.4　新型光信息存储技术284

11.4.1　突破衍射局限——SIL和SNOM285

11.4.2　纳米孔286

11.4.3　多级存储287

11.4.4　全息存储288

11.4.5　杂化记录289

11.4.6　非热效应型光学存储机制289

11.4.7　小结291

参考文献292

第12章　纳米晶光电化学太阳能转换295

12.1 电化学太阳能电池的发展295

12.2　太阳光谱296

12.3　光电化学太阳能电池的评价参数297

12.4　半导体的电子性质298

12.4.1　带边位置298

12.4.2　空间电荷层和带弯299

12.4.3　平带电位301

12.4.4　半导体的光致电荷分离302

12.5　染料敏化纳米晶光电化学太阳能电池的结构和工作原理303

12.5.1 p-n结固态太阳能电池的结构和工作原理303

12.5.2　染料敏化纳米晶光电化学太阳能电池（DSC）的结构304

12.5.3 染料敏化纳米晶光电化学太阳能电池的能带结构和工作原理304

12.6　纳米晶半导体电极305

12.6.1　纳米晶半导体电极的特点305

12.6.2　纳米晶半导体电极的制备306

12.6.3　纳米晶半导体电极的光致电荷分离307

12.6.4　核壳、混合半导体电极对光生电荷复合的抑制308

12.7　敏化剂311

12.7.1　敏化剂的特点311

12.7.2　敏化剂在半导体电极表面的吸附311

12.7.3　多吡啶钌络合物敏化剂312

12.7.4　有机染料敏化剂313

12.7.5　窄带隙半导体敏化剂315

12.8 电解质315

12.8.1　液体电解质315

12.8.2　空穴传输材料316

12.8.3　p-型半导体材料316

12.8.4　高分子凝胶电解质317

12.8.5　室温离子液体电解质318

12.9　结论319

参考文献320

第13章　光合作用324

13.1　紫色光合细菌的光反应中心324

13.1.1　光反应中心的立体结构325

13.1.2　RC的光诱导电荷分离和电子传递327

13.1.3　类胡萝卜素的光保护作用329

13.2　紫色光合细菌的光系统329

13.2.1　LH-Ⅱ的结构330

13.2.2　紫色光合细菌的光系统331

13.2.3　光系统中能量转移332

13.3　光系统Ⅱ和光系统Ⅰ332

13.3.1　PSⅡ的RC332

13.3.2　LHC-Ⅱ的结构与能量转移333

13.3.3　PSⅠ的RC和核心聚光天线复合物334

13.4　植物光合作用中电子转移和质子转移336

13.4.1　类囊膜上光电子和质子转移336

13.4.2　PSⅠ、PSⅡ和紫色光合细菌的氧化还原性质337

13.4.3　植物光反应中电子传递337

13.4.4　植物光反应中质子传递和光合磷酸化339

参考文献340