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第1章 绪论——光化学技术基础 1

1.1 浅谈光化学 3

1.2 光化学和光物理过程 5

1.2.1 激发态的产生 5

1.2.2 两种类型的激发态——单重态和三重态 7

1.2.3 形成激发态的两种主要跃迁过程 10

1.2.4 激发态与基态的性质比较 13

1.2.5 激发态的失活 16

1.2.6 激发态寿命和量子产率 32

1.3 光化学发展的历史和趋势 35

1.3.1 光化学研究的开始 35

1.3.2 “一战”后的光化学研究 36

1.3.3 “二战”后的光化学研究 37

1.3.5 中国光化学研究的起步和发展 38

1.3.6 光化学发展的趋势 38

1.3.4 光化学学科的形成 38

1.4 自然界的光化学 40

1.4.1 光化学创造了生命和人类 40

1.4.2 光化学为人类的生存和发展准备了能源 41

1.5 光化学开辟了科学技术研究与应用的新篇章 42

1.5.1 光化学开拓了化学研究的新领域 42

1.5.2 光化学研究促进了瞬态技术的发展 42

1.5.3 光化学为太阳能的利用开辟了新途径 43

1.5.4 光化学开辟了材料科学的新天地 43

1.5.5 光化学将为改善人类的生存环境再铸辉煌 44

1.5.6 光化学为生命科学的新发展铺设了道路 44

第2章 光化学合成技术 45

2.1 光化学反应及其特性 47

2.1.1 光子能量与光化学反应 47

2.1.2 激发态与光化学反应 48

2.1.3 敏化剂与光化学反应 49

2.2.1 光源 51

2.2 光化学合成技术设备 51

2.2.2 光化学反应器 58

2.3 高能不稳定化合物的合成 64

2.3.1 四元环的合成 65

2.3.2 三元环的合成 68

2.3.3 笼状化合物的合成 69

2.4 光化学合成药物与香料 72

2.4.1 光氧化反应 72

2.4.2 羰基化合物的光化学反应——Norrish反应 78

2.4.3 光诱导的烯烃顺-反异构化反应与光重排反应 81

2.4.4 周环反应 82

2.5 其他 84

2.5.1 光亚硝化反应 84

2.5.2 光诱导自由基连锁反应 85

2.6 结束语 88

第3章 太阳能的光化学利用 89

3.1 太阳能趣谈 91

3.2 神奇的光合作用 93

3.2.1 光合作用功能膜的人工模拟 95

3.2.2 光合作用光能转换的模拟 96

3.3 太阳能的光化学储存 97

3.3.1 太阳能分子储存体系 97

3.3.2 降冰片二烯和四环烷的储能体系 100

3.4 太阳能催化光解水制氢 113

3.4.1 光解水制氢原理及其进展 113

3.4.2 复合催化体系光解水制氢 116

3.5 太阳能光电化学转换 118

3.5.1 有机分子电子转移、电荷分离的研究 118

3.5.2 多元分子有序组装制备光电二极管 121

3.5.3 染料敏化纳晶半导体薄膜太阳能电池 127

第4章 光功能材料 133

4.1 光信息存储材料 135

4.1.1 光盘 135

4.1.2 光记录材料 136

4.1.3 一种新型高密度光存储技术——光化学烧孔 137

4.2 光致变色材料 138

4.2.1 概述 138

4.2.2 有机光致变色化合物 139

4.2.3 光致变色光信息存储材料 141

4.2.4 光致变色材料的其他应用 142

4.3 发光材料 143

4.3.1 概述 143

4.3.2 光致发光材料 144

4.3.3 电致发光材料 145

4.3.4 射线致发光材料 148

4.3.5 等离子体发光材料 148

4.3.6 化学发光材料 149

4.4 高分子光功能材料 150

4.4.1 光致抗蚀剂 151

4.4.4 激光直接制版印刷材料 152

4.4.3 光固化胶黏剂 152

4.4.2 光固化涂料与油墨 152

4.5 光导材料 153

4.5.1 概述 153

4.5.2 光电导材料的分类及其表征 154

4.5.3 光导材料的应用 155

4.6 光折变材料 155

第5章 光生物化学技术 159

5.1 光合作用及其人工模拟 161

5.1.1 光合作用 161

5.1.2 光合作用色素的分布、结构和功能 163

5.1.3 光合作用的人工模拟 167

5.2 视觉过程的光化学 172

5.2.1 人的视觉 172

5.2.2 视色素及其光化学 173

5.3 新生儿黄疸病及其光疗机理 177

5.3.1 新生儿黄疸病 177

5.3.2 新生儿黄疸病的起因 178

5.3.3 新生儿黄疸病的光疗机理 179

5.4 光动力效应及其应用 180

5.4.1 光动力效应 180

5.4.2 光动力效应中生物基质的变化 180

5.4.3 光动力效应的应用——光动力治疗 181

5.5 生物发光及应用 184

5.5.1 生物发光 184

5.5.2 生物发光的类型 185

5.5.3 生物发光机理 186

5.5.4 生物发光的应用 188

5.6 荧光显微镜及免疫荧光技术 189

5.6.1 荧光显微镜 189

5.6.2 免疫荧光技术 191

第6章 环境光化学 197

6.1 光化学与环境的关系 199

6.2.1 臭氧层 201

6.2 臭氧层的光化学 201

6.2.2 臭氧层的生成及其平衡 203

6.2.3 人类活动对臭氧层的影响 205

6.2.4 氟里昂替代物的光化学 205

6.3 光化学烟雾 207

6.3.1 什么是光化学烟雾 207

6.3.2 光化学烟雾的危害 208

6.3.3 形成机制 209

6.4.1 概述 210

6.4 酸雨 210

6.4.2 酸雨形成的原因 211

6.4.3 大气光化学污染的防治 213

6.5 治理环境污染的光化学技术 213

6.5.1 概述 213

6.5.2 光化学氧化技术 214

6.5.3 塑料薄膜的光降解 218

参考文献 220