21世纪化学丛书 光化学
出版时间：2005
丛编项： 21世纪化学丛书
内容简介
《光化学》介绍光化学、光物理和光生物领域的有关基础知识。具体内容包括分子轨道和吸收光谱；分子激发态的命运：光物理和光化学过程；有机光化学反应；无机和半导体材料的光化学与光电化学；激光化学与分子动态学；飞秒化学；有机分子体系的光电子转移催化；超分子组装体系的光物理和光化学过程；光和表面与界面化学；摄影感光材料化学；光信息存储材料和技术；纳米晶光电化学太阳能转化；光合作用。《光化学》可供光化学教学、科研和管理人员参考使用。
目录
第1章 分子轨道与吸收光谱1 11 有机化合物的分子轨道1 111 轨道相互作用原理1 112 吸电子取代基对于共轭体系前线轨道的影响3 113 推电子取代基对于共轭体系前线轨道的影响5 114 共轭取代基对于共轭体系前线轨道的影响6 115 具有推拉电子取代基的D-π-A型分子7 12 配位化合物的前线轨道7 121 第一种配位体的正八面体配合物8 122 第二种配位体的正八面体配合物10 123 第三种配位体的正八面体配合物13 124 金属卟啉14 13 吸收光谱的原理17 131 辐射的吸收和Lambert-Beer定律17 132 辐射跃迁的选择定则和吸收强度19 133 Franck-Condon原理和谱带形状21 134 溶剂对于吸收光谱的影响21 135 聚集作用对于吸收光谱的影响21 14 有机化合物的吸收光谱21 141 共轭多烯22 142 链状D-π-A型分子23 143 偶氮苯衍生物24 144 苯及取代苯25 15 配位化合物的吸收光谱25 151 过渡金属配合物的d→d吸收带26 152 过渡金属配合物的电荷转移吸收带27 153 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 21 激发态的光物理和光化学行为33 211 激发态的能量耗散机制33 212 辐射与无辐射跃迁的速率34 213 无辐射跃迁的选择定则36 214 光化学反应37 22 发射光谱37 221 辐射的发射与荧光光谱的测试37 222 Franck-Condon原理和电子光谱的形状38 223 二萘嵌苯、二苯甲酮和蒽的发射光谱39 224 Ru (bpy) 2+3衍生物的发射光谱40 23 激发态的猝灭和激基缔合物的光物理41 231 激发态的猝灭41 232 吡的激基缔合物的势能图42 233 吡的吸收光谱和稳态发射光谱43 234 吡的时间分辨荧光光谱44 24 激发态的能量转移45 241 激发态的能量转移机制45 242 Ru (bpy) 2+*3→Cr (CN) 3-6→O2的能量转移47 243 3C*60 (T1）与分子氧的能量转移48 25 激发态的电子转移48 251 首次电子转移的热力学48 252 首次电子转移的动力学51 253 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 31 顺-反异构化反应56 311 光化学的无辐射跃迁势能示意图56 312 烯烃的顺-反异构化反应58 313 共轭多烯的顺-反异构化反应60 314 偶氮苯的顺-反异构化62 32 苯的价键异构化反应63 33 光环化与光开环66 331 二芳基乙烯的光环化反应66 332 俘精酸酐的光环化66 34 光致变色67 341 光致变色的特点67 342 螺吡喃和螺嗪的光致变色67 343 俘精酸酐的光致变色71 344 二芳基乙烯的光致变色71 345 希夫碱的光致变色72 35 羰基化合物的光化学反应73 351 光反应原初过程中轨道相互作用73 352 氢提取反应74 353 与胺的电子提取反应75 354 与富电子烯的环加成反应75 355 与缺电子烯的环加成反应75 36 ［2+2］环加成76 37 电子转移反应78 371 3C*60与NADH型分子的光氧化-还原反应78 372 3C*60与AcrH2的光氧化-还原反应79 373 3C*60与胺的反应80 374 聚噻吩衍生物PCBET的光降解81 375 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 41 配位化合物的光化学85 411 d→d*激发态的光化学行为85 412 MLCT激发态的光化学行为87 413 LMCT激发态的光化学行为88 414 金属卟啉衍生物的光化学行为89 42 半导体材料的光物理90 421 半导体材料的能级结构90 422 半导体材料的光吸收91 423 半导体材料的吸收光谱和量子尺寸效应92 424 半导体材料的发射光谱94 43 半导体材料的光化学97 431 半导体材料的光诱导电荷分离97 432 半导体材料的光诱导氧化还原作用99 433 紫精衍生物的光催化还原101 434 OH-、SCN-和X-的光催化氧化103 44 TiO2微粒的光催化103 441 PB/TiO2/CH3OH体系的光诱导氧化还原104 442 光催化分解水104 443 CO2的光催化还原105 444 光催化氧化分解有机污染物105 445 茜素/TiO2纳米晶薄膜106 446 CdS/TiO2复合半导体107 45 半导体材料的光电化学107 451 TiO2纳米晶电极108 452 联吡啶钌衍生物/TiO2纳米晶电极110 453 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 51 化学反应的激光控制115 511 模式选择的化学116 512 立体动态学的控制117 513 量子控制119 52 来自分子光离解的自旋极化氢原子122 53 强激光光场与物质的相互作用124 54 气相离子亲核位移反应动态学127 541 动力学128 542 微溶剂化130 55 氢键网络的分子动态学131 56 从单量子态的碳隧穿135 57 化学反应动态学的量子理论139 571 量子反应动态学140 572 简单反应140 573 多原子反应141 574 时间分辨动态学143 参考文献144第6章 飞秒化学145 61 超短脉冲激光的发展145 62 飞秒激光系统145 63 飞秒激光与分子束的联合装置146 64 飞秒化学的研究范畴148 65 飞秒化学研究的范例151 651 化学键断裂的动态学151 652 NaI研究中的发现153 653 马鞍形点的过渡态153 654 测不准原理的论点157 655 双分子反应，成键和断键157 656 有机化学的反应158 657 电子和质子转移159 658 无机和大气化学160 659 介观相：团簇和纳米结构162 6510 凝聚相：浓流体、液体和高分子163 66 新研究领域的探索165 661 从超快速电子衍射 (UED）探察瞬态结构165 662 反应控制166 663 生物动态学169 67 飞秒化学引入的一些新理念171 671 时间分辨--达到过渡态的极限171 672 原子尺度的分辨172 673 方法的普遍性172 674 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 71 光电子转移催化反应的类型176 72 光电子转移催化反应的例子178 721 光电子转移催化取代反应178 722 光电子转移催化异构化反应179 723 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 81 非共价相互作用诱导的超分子组装体系183 82 超分子组装体系的光物理和光化学过程185 821 超分子的光化学185 822 无机超分子组装体的光化学和光物理过程187 823 有机超分子组装体的光化学和光物理过程190 83 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 91 真实表面205 911 表面态的寿命206 92 吸附表面207 921 吸附过渡态209 922 在金属表面的水分子212 923 在疏水表面上的水分子216 93 光活性表面218 931 电子转移218 932 光诱导生成双亲性表面220 933 在光活性表面上光驱动液体的运动222 94 表面化学反应225 941 化学诱导激发225 942 振动激发227 参考文献229第10章 摄影感光材料化学231 101 银盐感光材料231 1011 卤化银231 1012 成像原理235 1013 彩色显影237 102 影响感光度的主要因素240 1021 光吸收240 1022 潜影形成效率244 1023 最小潜影中心的尺寸248 103 非银盐影像材料249 1031 感光树脂249 1032 重氮盐成像材料251 1033 自由基照相252 104 电子照相技术255 1041 电子相机256 1042 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265 111 光存储介质--有机光致变色材料266 1111 光致变色染料体系267 1112 非染料体系的光致变色有机分子衍生物269 1113 光致变色液晶共聚物272 112 无机光质变色材料273 1121 WO3和MoO3的光致变色性能274 1122 WO3和MoO3的无机复合体系276 1123 WO3和MoO3的有机复合体系277 113 生物光致变色材料--视紫红质278 1131 细菌视紫红质(BR)的结构和生物功能278 1132 视紫红质的应用280 1133 BR的光致变色分子材料280 1134 BR在信息存储方面的应用282 114 新型光信息存储技术284 1141 突破衍射局限--SIL和SNOM285 1142 纳米孔286 1143 多级存储287 1144 全息存储288 1145 杂化记录289 1146 非热效应型光学存储机制289 1147 小结291 参考文献292第12章 纳米晶光电化学太阳能转换295 121 电化学太阳能电池的发展295 122 太阳光谱296 123 光电化学太阳能电池的评价参数297 124 半导体的电子性质298 1241 带边位置298 1242 空间电荷层和带弯299 1243 平带电位301 1244 半导体的光致电荷分离302 125 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 1251 p-n结固态太阳能电池的结构和工作原理303 1252 染料敏化纳米晶光电化学太阳能电池 (DSC）的结构304 1253 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304 126 纳米晶半导体电极305 1261 纳米晶半导体电极的特点305 1262 纳米晶半导体电极的制备306 1263 纳米晶半导体电极的光致电荷分离307 1264 核壳、混合半导体电极对光生电荷复合的抑制308 127 敏化剂311 1271 敏化剂的特点311 1272 敏化剂在半导体电极表面的吸附311 1273 多吡啶钌络合物敏化剂312 1274 有机染料敏化剂313 1275 窄带隙半导体敏化剂315 128 电解质315 1281 液体电解质315 1282 空穴传输材料316 1283 p-型半导体材料316 1284 高分子凝胶电解质317 1285 室温离子液体电解质318 129 结论319 参考文献320第13章 光合作用324 131 紫色光合细菌的光反应中心324 1311 光反应中心的立体结构325 1312 RC的光诱导电荷分离和电子传递327 1313 类胡萝卜素的光保护作用329 132 紫色光合细菌的光系统329 1321 LH-II的结构330 1322 紫色光合细菌的光系统331 1323 光系统中能量转移332 133 光系统II和光系统I332 1331 PSII的RC332 1332 LHC-II的结构与能量转移333 1333 PSI的RC和核心聚光天线复合物334 134 植物光合作用中电子转移和质子转移336 1341 类囊膜上光电子和质子转移336 1342 PSI、PSII和紫色光合细菌的氧化还原性质337 1343 植物光反应中电子传递337 1344 植物光反应中质子传递和光合磷酸化339 参考文献340"
