本书大致可分为三部分。第一部分和第二部分为现代分子光化学基础理论和典型的光化学反应机制综合分析与论述。包括分子光化学导论；分子激发态的产生及其分子内物理衰变理论；激发态的能量转移与电子转移理论；激发态反应动力学，特别侧重瞬态过程，涉及皮秒和飞秒过程动力学；光反应中间体和高级激发态的光化学；光氧化反应；光环合加成反应理论与中间体的捕获；双键的光异构化反应。第三部分是典型的光功能材料的综合论述。包括有机光致发光材料与电致发光材料以及荧光探针和传感器件；有机电致发光二极管（OLED）的研究及其进展；有机光致变色与电致变色材料；有机光折变材料的新进展；有机金属配合物光功能材料；非线性光学材料与微、纳米加工技术与工程；新型光信息存储材料、原理与器件；半导体、纳米材料与分子器件；绿色能源化学-光电转换原理、器件与太阳能的利用。
本书可供光化学、光物理、材料科学等光电子技术领域的科学家、科研人员、工程师使用，也可作为理工科相关专业高年级学生和研究生的教材或教学参考书。
样章试读
目录
- 序
前言
第1章 分子光化学导论
1.1 分子轨道
1.1.1 n轨道
1.1.2 π轨道和π*轨道
1.1.3 σ轨道和σ*轨道
1.2 电子激发态
1.2.1 激发态的电子组态
1.2.2 激发态的多重态
1.2.3 激发态的能量
1.3 激发态的产生
1.3.1 Lambert-Beer定律
1.3.2 Stark-Einstein定律
1.3.3 吸收光谱
1.3.4 选择定则
1.4 激发态的衰减
1.4.1 Kasha规则
1.4.2 辐射跃迁
1.4.3 无辐射跃迁
1.4.4 能量传递
1.4.5 电子转移
1.4.6 化学反应
1.4.7 Jablonski图解
1.5 光化学发展的趋势
参考文献
第2章 激发态的产生及其分子内物理衰变理论
2.1 激发态的产生及相关问题
2.1.1 构造原理
2.1.2 光和分子的相互作用
2.1.3 选择规则
2.1.4 跃迁及激发态的表示方法
2.1.5 单重态与三重态的性质比较
2.1.6 n→π*跃迁和π→π*跃迁
2.1.7 激发态与基态的性质比较
2.1.8 激发态的寿命
2.1.9 量子产率
2.2 激发态的衰变概述
2.3 辐射跃迁与光吸收的关系
2.4 荧光
2.4.1 荧光产生的条件
2.4.2 影响荧光的主要因素
2.4.3 荧光速率常数、强度、量子产率和荧光寿命
2.4.4 荧光光谱和斯托克斯频移
2.4.5 高级激发态发射的荧光
2.5 磷光
2.5.1 磷光的产生及磷光速率常数
2.5.2 磷光量子产率
2.5.3 磷光光谱
2.5.4 室温下液态溶液中的磷光
2.6 延迟荧光
2.6.1 E型延迟荧光
2.6.2 P型延迟荧光
2.7 激基缔合物和激基复合物
2.7.1 电荷转移络合物与电荷转移跃迁
2.7.2 激基缔合物及激基复合物的形成与特征
2.8 荧光技术的应用
2.9 非辐射跃迁理论
2.10 内转换
2.10.1 速率常数
2.10.2 量子产率
2.11 系间窜越
2.12 单分子过程的光物理动力学
参考文献
第3章 分子激发态能量转移与电子转移
3.1 分子激发态能量转移
3.1.1 引言
3.1.2 能量转移的基本理论
3.1.3 能量转移的典型实例
3.1.4 能量转移的研究方法
3.2 分子激发态电子转移
3.2.1 引言
3.2.2 电子转移的基本理论
3.2.3 电子转移的研究方法
3.2.4 能量转移与电子转移的对比
3.3 能量转移与电子转移的竞争
3.3.1 引言
3.3.2 双组分体系中的能量转移和电子转移
3.3.3 能量转移理论
3.3.4 电子转移过程
3.3.5 能量转移与电子转移的一般动力学处理
3.3.6 能量向多个激发态转移
3.3.7 能量转移与电子转移的竞争
3.3.8 能量转移与电子转移竞争的实例
参考文献
第4章 分子激发态反应动力学和超快过程研究
4.1 反应动力学基本原理
4.1.1 分子激发态的产生
4.1.2 激发态的失活途径
4.1.3 激发态能量传递与电荷转移
4.2 时间分辨光谱技术简介
4.2.1 飞秒时间分辨吸收
4.2.2 皮秒时间分辨荧光
4.3 酮缺陷和链间相互作用对聚芴类分子绿光发射的影响
4.3.1 非树状化聚芴薄膜和溶液中的发光行为
4.3.2 带芴酮缺陷聚芴PFN薄膜和溶液中的发光行为
4.3.3 树状化聚芴薄膜和溶液中的发光行为
4.3.4 芴酮缺陷和链间相互作用的协同效应
4.4 菌紫质光循环中视黄醛超快异构化过程
4.4.1 近红外区的全局拟合
4.4.2 激发态吸收450nm动力学曲线的分析
4.4.3 基态漂白540nm动力学曲线的分析
4.4.4 光产物630nm动力学曲线的分析
4.4.5 可见区受激荧光710nm动力学曲线的分析
参考文献
第5章 光反应中间体及高级激发态的光化学
5.1 分步双激光技术与一般光化学方法
5.2 分步双激光技术的简介
5.3 激发态反应中间体的荧光光谱研究
5.3.1 自由基的荧光光谱
5.3.2 双自由基的荧光光谱
5.3.3 卡宾的发射光谱
5.4 激发态中间体的瞬态吸收
5.5 激发态中间体的单分子反应
5.5.1 单分子光裂解反应
5.5.2 分子内光裂解重排反应
5.5.3 单光子光电离
5.6 激发态反应中间体的分子间反应
5.6.1 氧与激发态自由基之间的反应
5.6.2 激发态自由基同烯烃的反应
5.6.3 激发态自由基同电子受体之间的反应
5.6.4 激发态自由基同电子给体之间的反应
5.6.5 卡宾的分子间反应
5.7 高级激发态
5.7.1 高级激发态——光物理
5.7.2 高级激发态的光化学
5.8 多光子过程理论
5.8.1 微扰方法
5.8.2 格林函数方法
参考文献
第6章 光氧化反应
6.1 引言
6.1.1 氧原子和氧分子的电子结构和化学活性
6.1.2 光氧化反应的分类
6.2 自动氧化反应
6.2.1 自动氧化反应的动力学
6.2.2 引发
6.2.3 链传递
6.2.4 链终止
6.2.5 抗氧化剂
6.2.6 多不饱和脂肪酸的自动氧化
6.2.7 支链反应
6.2.8 金属催化的自动氧化反应
6.2.9 氮氧自由基催化的自动氧化反应
6.3 单重态氧反应
6.3.1 单重态氧的基本性质
6.3.2 单重态氧的产生
6.3.3 单重态氧的化学反应
6.3.4 杂环化合物的单重态氧反应
6.4 电子转移光氧化反应
6.4.1 经激发态反应物与氧的CTC或经激发态反应物与基态氧的电子转移进行的光氧化反应
6.4.2 经基态反应物与单重态氧进行电子转移而进行的光氧化反应
6.4.3 光诱导电子转移反应
6.4.4 激发态电子受体敏化剂引发的光氧化反应
6.5 分子筛以及某些超分子体系中的光氧化反应
6.5.1 分子筛中的光氧化反应
6.5.2 其他超分子体系中的光氧化反应
6.6 与单重态氧反应有关的化学发光现象
6.6.1 过氧化物反应中产生的单重态氧的化学发光
6.6.2 产生化学发光的能量要求
6.6.3 二氧杂环丁烷体系的化学发光
6.6.4 其他CL体系
6.6.5 化学发光在分析化学中的应用
6.7 生物体系中的光氧化反应
6.7.1 DNA的氧化损伤
6.7.2 蛋白质的氧化损伤
6.7.3 光化学疗法
参考文献
第7章 双键的异构化反应及其应用
7.1 碳-碳双键的异构化反应
7.1.1 一般理论分析
7.1.2 基态顺-反热异构化反应
7.1.3 光异构化或激发态异构化反应
7.2 氮-氮双键的异构化
7.2.1 偶氮苯类化合物
7.2.2 氨基偶氮苯类型
7.2.3 假1，2-二苯乙烯类型
7.2.4 偶氮苯的光异构化机制
7.3 碳-氮双键的异构化
7.3.1 含一个双键的异构化
7.3.2 碳-氮双键的单向光异构化
7.3.3 含两个碳-氮双键化合物的异构化
7.4 甲嵌衍生物的异构化反应
7.5 双键异构化的应用
7.5.1 离子识别
7.5.2 对映体的分离
7.5.3 光控蛋白和多肽的结构
7.5.4 光控树枝状化合物的定向药物输送
7.5.5 偶氮苯的异构化在光控分子机器中的应用
7.5.6 含偶氮苯衍生物的液晶材料的研究
参考文献
第8章 光环合加成反应理论和反应中间体的捕获
8.1 碳-碳双键之间的分步光环合加成反应
8.1.1 芳烃中碳-碳不饱和键的光环合加成反应
8.1.2 α，β-烯酮的光环合加成反应
8.2 羰基和硫羰基参与的分步光环合加成反应
8.3 含碳氮双键化合物的分步光环合加成反应
8.4 协同光环合加成反应
参考文献
第9章 光诱导电子转移和电荷转移及其在荧光化学敏感器中的应用
9.1 概述
9.2 分子内共轭的电荷转移化合物的辐射衰变和非辐射衰变
9.3 光诱导电子转移及其在荧光化学敏感器工作机制中的重要性
9.4 荧光化学敏感器(或称传感器)的研究
9.4.1 报告器
9.4.2 替续器
9.4.3 接受体的原理和设计
9.4.4 荧光化学传感器
参考文献
第10章 有机光致变色与电致变色材料
10.1 有机光致变色材料
10.1.1 光致变色概述
10.1.2 俘精酸酐家族化合物
10.1.3 二芳基乙烯类光致变色体系
10.1.4 吡喃类化合物
10.1.5 螺吡喃和螺嗪
10.1.6 光致变色席夫碱
10.1.7 特殊环境中的光致变色
10.2 电致变色材料
10.2.1 引言
10.2.2 电致变色材料的基础参数
10.2.3 在共扼高分子中电致变色的形成机制
10.2.4 电致变色高分子的表征方法
10.2.5 电致变色高分子的多重颜色调控
10.2.6 高分子电致变色器件
10.2.7 展望
10.3 光致变色与电致变色双功能材料
10.3.1 二芳基乙烯类双功能材料
10.3.2 螺嗪类双功能材料
10.4 光致变色与电致变色材料的应用
参考文献
第11章 高分子光折变材料研究进展
11.1 概述
11.2 高分子光折变材料的必要组分及性能表征
11.2.1 高分子光折变材料的必要组分及相互间能级关系
11.2.2 高分子光折变材料的性能表征
11.2.3 外电场对高分子光折变材料的影响
11.3 高分子光折变材料
11.3.1 以非线性光学聚合物为基础的高分子光折变材料
11.3.2 以光导性聚合物为基础的高分子光折变材料
11.3.3 全功能型高分子光折变材料
11.3.4 无定形小分子光折变材料
11.4 高分子光折变材料中的取向增强作用
11.5 高分子光折变材料展望
参考文献
第12章 分子基光功能配合物材料的光化学与光物理
12.1 配合物中的电子激发态
12.1.1 配体内的电荷跃迁
12.1.2 金属中心的电荷跃迁
12.1.3 配体到配体的电荷跃迁
12.1.4 配体到金属的电荷跃迁
12.1.5 金属到配体的电荷跃迁
12.1.6 金属-金属到配体的电荷跃迁
12.1.7 其他类型的电荷跃迁
12.2 金属有机配合物的光取代反应机制
12.2.1 压力对光诱导取代反应的影响
12.2.2 M(CO)4(phen)和PR3的光诱导取代反应机制
12.3 光致发光的Pt(II)多联吡啶配合物
12.3.1 多联吡啶Pt(II)配合物的电子光谱
12.3.2 光致发光多联吡啶Pt(II)配合物
12.3.3 光致发光多联吡啶Pt(II)配合物的应用
12.4 d10电子构型铜(I)和金(I)配合物的结构和光物理性质
12.4.1 Cu(NN)+2和Cu(PP)+2类配合物
12.4.2 光致近紫外高能发射的Au2(dcpm)2(Y)2(Y＝ClO-4、PF-6、CF3SO-3)配合物
参考文献
第13章 有机非线性光学材料与微纳米结构加工
13.1 非线性光学效应的基本原理
13.1.1 电介质中的光诱导极化和物质的非线性光学响应
13.1.2 非线性光学效应与应用
13.2 有机非线性光学材料
13.2.1 有机非线性光学分子的分子设计
13.2.2 有机二阶非线性光学材料
13.2.3 有机三阶非线性光学材料
13.2.4 有机高分子非线性光学材料应用
13.3 激光微纳米结构加工技术与应用
13.3.1 双光子过程
13.3.2 激光微纳米加工的基本原理
13.3.3 双光子聚合加工材料
13.3.4 双光子微纳米结构加工
13.3.5 微纳米结构的应用前景
参考文献
第14章 新型光存储原理、材料与器件
14.1 光子型光存储的原理和类型
14.1.1 光谱烧孔光存储
14.1.2 电子俘获光存储
14.1.3 光折变光存储
14.1.4 光致变色光存储
14.2 光子型光存储的记录方式
14.2.1 斑点式
14.2.2 矢量式
14.2.3 阵列式
14.2.4 全息光栅式
14.3 有机和生物分子光致变色材料用于光存储
14.4 可擦重写光致变色光盘
14.5 双色光致变色材料双波长光存储
14.6 光致各向异性用于光存储
14.7 双光子三维光存储
14.7.1 双光子三维光存储原理
14.7.2 双光子三维光存储方式
14.7.3 光致变色双光子三维光存储材料
14.8 光子型光存储发展方向
参考文献
第15章 半导体纳米材料与复合材料
15.1 概述
15.2 过渡金属氧化物半导体光致变色材料
15.2.1 简介
15.2.2 MoO3、WO3的光致变色
15.2.3 小结
15.3 无机／有机复合光致变色材料
15.3.1 光致变色机制
15.3.2 多酸的烷基铵盐
15.3.3 自组装多层光致变色超薄膜
15.3.4 过渡金属多酸／高分子复合光致变色薄膜
15.3.5 多酸／有机胺改性的二氧化硅纳米复合薄膜
15.4 过渡金属氧化物的电致变色
15.4.1 简介
15.4.2 组成
15.4.3 机制研究
15.4.4 器件开发
15.4.5 其他
15.4.6 小结
15.5 二氧化钛薄膜及纳米颗粒——环境治污明星
15.5.1 简介
15.5.2 实际应用
15.6 半导体光诱导特性在绝缘体表面金属化的应用
15.7 展望
参考文献
第16章 有机电致发光二极管的研究及其进展
16.1 概述
16.2 对OLED器件功能的评价和功率效率
16.3 OLED的发展简史
16.3.1 单层发光器件
16.3.2 异质结OLED的出现
16.3.3 能量转移和染料掺杂的OLED
16.4 有关能量转移问题的讨论
16.5 高分子的电致发光器件
16.6 有关激子的形成和三重态磷光OLED
16.7 蓝色三重态发光化合物的研究及吸热的能量转移
16.8 有关提高器件量子产率的进一步讨论
16.9 有关器件的输出耦合问题
16.10 载流子的注入——决定器件功率效率的重要因素
16.10.1 电极与有机层的接触及载流子的注入
16.10.2 在电极与有机层间插入缓冲层以提高器件工作效率的问题
16.11 有关OLED的老化和破坏问题
16.12 结束语
参考文献
第17章 绿色能源化学——光电化学转换太阳能
17.1 概述
17.2 半导体材料
17.2.1 能带结构和导电机制
17.2.2 费米能级和平衡载流子的统计分布
17.2.3 光吸收性质
17.2.4 半导体／电解液界面性质
17.3 纳米粒子半导体
17.3.1 光学性质
17.3.2 电学性质
17.4 半导体光电化学电池
17.4.1 光能转换为电能的光电化学过程
17.4.2 能量转换效率
17.4.3 光稳定性能
17.5 纳晶半导体光电化学电池
17.5.1 半导体纳晶薄膜电极的光电化学性能
17.5.2 半导体纳晶薄膜电极的光谱敏化
参考文献
京公网安备 11010102004214号