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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