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光化学反应仪原理分析

日期:2020-09-16 18:32
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摘要:
      原理是主要用于研究气相或液相介质、固定或流动体系、紫外光或模拟可见光照、以及反应容器是否负载TiO2光催化剂等条件下的光化学反应。具有分析反应产物和自由基的样品,测定反应动力学常数,测定量子产率等功能,广泛应用化学合成、环境保护以及生命科学等研究域。
      光化学反应仪 由于分子在般条件下处于能量较低的稳定状态,称作基态。受到光照射后,如果分子能够吸取电磁辐射,就可以提升到能量较的状态,称作激发态。如果分子可以吸取不同波长的电磁辐射,就可以达到不同的激发态。按其能量的低,从基态往上依次称做第激发态、第激发态等等;而把于第激发态的所有激发态统称为激发态。
  决定个光化学反应的真正途径往往需要建立若干个对应于不同机理的假想模型,找出各模型体系与浓度、光强及其他有关参量间的动力学方程,然后考察何者与实验结果的相符合程度,以决定哪个是可能的反应途径。
  激发态分子的寿命般较短,而且激发态越,其寿命越短,以致于来不及发生化学反应,所以光化学主要与低激发态有关。激发时分子所吸取的电磁辐射能有两条主要的耗散途径:是和光化学反应的热效应合并;是通过光物理经过转变成其他形式的能量。
  光物理经过可分为辐射弛豫经过和非辐射弛豫经过。辐射弛豫经过是指将全部或部分多余的能量以辐射能的形式耗散掉,分子回到基态的经过,如发射荧光或磷光;非辐射弛豫经过是指多余的能量全部以热的形式耗散掉,分子回到基态的经过。
  光化学研究反应机理的常用实验方法,除示踪原子标记法外,在光化学中早采用的猝灭法仍是非常有效的种方法。这种方法是通过被激发分子所发荧光,被其他分子猝灭的动力学测定来研究光化学反应机理的。它可以用来测定分子处于电子激发态时的酸性、分子双聚化的反应速率和能量的长程传递速率。
  由于吸取给定波长的光子往往是分子中某个基团的性质,所以光化学了使分子中某特定位置发生反应的手段,对于那些热化学反应缺乏选择性或反应物可能被破坏的体系更为可贵。光化学反应的另特点是用光子为试剂,旦被反应物吸取后,不会在体系中留下其他新的杂质,因而可以看成是“纯”的试剂。如果将反应物固定在固体格子中,光化学合成可以在预期的构象(或构型)下发生,这往往是热化学反应难以做到的。

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