Photoinduced Electron Transfer

Photoinduced Electron Transfer pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Elsevier Science Publishing Company
作者:Marye Anne Fox
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1988-12
价格:USD 330.75
装帧:Hardcover
isbn号码:9780444871244
丛书系列:
图书标签:
  • 光诱导电子转移
  • 光化学
  • 光物理化学
  • 电子转移
  • 氧化还原反应
  • 激发态
  • 半导体光催化
  • 染料敏化太阳能电池
  • 有机光化学
  • 能量转移
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具体描述

《光诱导电子转移》 本书深入探讨了光诱导电子转移(Photoinduced Electron Transfer, PET)这一核心化学过程,它不仅是理解许多自然现象(如光合作用)和人工过程(如太阳能电池、光催化)的关键,更是化学、物理、材料科学和生物学等众多领域交叉研究的基石。 全书结构清晰,从基础理论到前沿应用,层层递进,旨在为读者构建一个全面而深入的PET知识体系。 第一部分:基础理论与机理 本部分首先系统阐述了光诱导电子转移的基本概念和理论框架。我们将从光子吸收引发的分子激发态讲起,详细介绍电子从给体(Donor)到受体(Acceptor)的转移过程。这里会深入剖析影响PET效率的关键因素,包括: 能量因素: 阐述了Rehm-Weller方程在描述电子转移驱动力方面的作用,讨论了氧化还原电位、激发态氧化还原电位以及光子能级之间的关系,强调了自由能变化(ΔG)对转移速率的影响,以及能量过剩(exothermicity)和能量亏损(endothermicity)区域的动力学特征。 动力学因素: 详细介绍了Marcus理论,这是理解PET速率的关键。我们将深入探讨其核心概念,包括电子转移的重组能(reorganization energy),它包括了内重组能(与分子振动和构象变化相关)和外重组能(与溶剂等环境介质的极化相关)。通过Marcus理论,我们将理解电子转移速率如何随驱动力和重组能变化而呈现的“反向电子转移”现象,并探讨其在不同反应体系中的表现。 介观尺度效应: 除了微观的电子运动,本书还关注了电子转移发生的微观环境。我们将探讨溶剂效应,包括溶剂极性、粘度以及特定的溶剂化模型(如Onsager模型)对电子转移动力学的影响。此外,还会讨论空间分离、介质效应以及分子取向等宏观因素如何调控电子转移的效率。 激发态的演化: 电子转移并非单一的瞬间过程,激发态在转移发生前会经历一系列演化。本书将详细介绍激发态的弛豫过程,包括荧光、磷光、系间窜越(intersystem crossing, ISC)以及内部转换(internal conversion, IC)。理解这些过程对于准确描述PET的整体效率至关重要。 第二部分:光诱导电子转移的表征与测量 为了深入理解PET过程,准确的实验测量和表征手段必不可少。本部分将介绍一系列常用的技术: 光谱技术: 瞬态吸收光谱(Transient Absorption Spectroscopy, TAS)是研究激发态和电子转移动力学最强大的工具之一。我们将详细介绍TAS的原理,如何通过分析瞬态吸收信号随时间的变化来提取电子转移的速率常数,以及如何利用不同波长的探测光来识别不同的物种(如激发态供体、还原态供体、氧化态受体等)。时间分辨荧光光谱(Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy)也是重要的表征手段,用于研究荧光猝灭机制,从而推断电子转移的发生。 电化学技术: 循环伏安法(Cyclic Voltammetry, CV)等电化学方法为确定给体和受体的氧化还原电位提供了基础数据,这些数据对于计算PET的驱动力至关重要。 其他先进技术: 还会介绍一些更先进的技术,例如飞秒激光光谱学(Femtosecond Laser Spectroscopy)用于捕捉极短时间尺度的电子转移过程,以及核磁共振(NMR)和质谱(MS)等用于分析反应产物和中间体的结构。 第三部分:光诱导电子转移在关键领域的应用 PET是实现许多现代科技和自然过程的核心机制。本部分将聚焦于PET在不同领域的广泛应用: 光化学与光物理: 探讨PET在光化学反应中的作用,例如光引发的聚合、光致变色材料以及光化学传感器。 能源转换与储存: 太阳能电池: 重点介绍基于PET的太阳能电池,包括染料敏化太阳能电池(DSSC)和有机太阳能电池(OSC)。我们将深入分析光生激子的产生、分离以及电荷的收集过程,揭示PET在提高能量转换效率中的关键作用。 光催化: 探讨PET在光催化分解水制氢、二氧化碳还原以及污染物降解等领域的应用。理解PET如何驱动氧化还原反应,实现可持续能源的生产和环境治理。 生物体系: 光合作用: 详细阐述了光合作用中电子在光系统(Photosystems I and II)内的传递过程,PET如何将光能转化为化学能,驱动糖的合成。 生物发光与荧光标记: 解释某些生物发光分子和荧光探针的工作原理,它们常涉及PET过程。 化学传感与分子识别: 介绍如何利用PET机制设计化学传感器,通过特定分子的结合诱导PET过程的变化,从而实现对目标物质的检测。 第四部分:前沿研究与未来展望 本部分将对PET领域的最新研究进展进行梳理,并展望未来的发展方向: 新型材料设计: 探讨如何通过分子工程和材料设计,开发具有更高效率和更稳定性的PET体系,例如新型有机半导体材料、量子点和纳米结构。 多组分协同体系: 介绍如何构建包含多个组分(如供体、受体、催化剂)的协同体系,优化电子传递路径,提高整体性能。 理论计算与模拟: 强调量子化学计算和分子动力学模拟在理解PET机理、预测材料性能以及指导实验设计中的重要作用。 新兴应用领域: 展望PET在量子信息、分子机器、光动力疗法等新兴领域的潜在应用。 本书力求做到内容详实、逻辑严谨,并辅以大量经典的实验数据和理论模型,旨在为广大从事相关领域研究的学者、研究生提供一本不可或缺的参考书。通过阅读本书,读者不仅能掌握光诱导电子转移的核心理论和实验方法,更能洞悉其在推动科学技术进步中的巨大潜力。

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读后感

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用户评价

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《Photoinduced Electron Transfer》这本书的书名,勾起了我对那些能够改变我们生活方式的材料的浓厚兴趣。我经常关注科技新闻,也对那些能够带来便利和进步的新材料充满期待。如果这本书能够深入剖析光诱导电子转移在新型功能材料中的应用,那将对我极具吸引力。我希望它能介绍一些具体的材料体系,例如在太阳能电池领域,那些高效的有机或无机光伏材料,它们内部的光诱导电子转移过程是如何被设计和优化的?在LED照明领域,那些色彩鲜艳、节能环保的有机发光材料,其发光机理是否也与光诱导电子转移密切相关?我特别感兴趣的是,如何通过分子设计来调控材料的光电性能。例如,如何通过引入特定的官能团或改变分子的共轭程度,来影响电子的吸收和发射光谱,以及电子转移的速率和效率?书中是否会提供一些关于材料结构与性能关系的深入分析?我期待这本书能够为我提供一些关于如何设计和开发具有特定光电功能的材料的实用知识,或许能够为我未来的学习和研究提供一些方向。

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当我读到《Photoinduced Electron Transfer》这本书的书名时,我的脑海中立刻闪过无数关于“能量”、“转化”、“光”这些关键词的联想。我一直对那些能够解释自然界中最基本、最普遍的能量转化过程的书籍情有独钟。光,作为我们星球上最主要的能量来源,它如何被捕获,如何被转化为其他形式的能量,这其中的机制无疑是引人入胜的。这本书的书名明确指出了“光诱导”和“电子转移”,这让我相信它将深入探讨光能如何通过驱动电子的运动,来实现能量的转化。我迫切地想知道,这种电子转移的具体过程是怎样的?它发生在怎样的空间尺度上?是分子内部的电子在受激后发生重排,还是分子之间的电子发生了跳跃?在这个过程中,能量是如何被储存和释放的?是否会涉及到一些中间态或过渡态?我希望这本书能够提供一个清晰的、基于物理化学原理的解释。它能否为我揭示光诱导电子转移在各种现象中的核心作用,例如植物的光合作用、某些生物的生物发光,甚至是人造的光电转换器件?我期待这本书能够为我构建起一个完整的、关于光能量转化与电子转移的知识体系,让我对这个 fundamental 的过程有更深刻的理解。

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作为一名对材料科学有浓厚兴趣的读者,我特别关注那些能够揭示材料性能背后微观机制的书籍。《Photoinduced Electron Transfer》这本书的书名,恰好触及了许多高性能功能材料的核心原理。我一直对那些能够利用光能进行能量转换或信息传递的材料深感着迷,比如有机光伏电池、OLEDs(有机发光二极管),以及各种光敏传感器。我相信,这些材料之所以能够发挥作用,其关键就在于它们内部发生了高效的光诱导电子转移过程。我希望这本书能够深入讲解这些电子转移的动力学过程,包括电子被光激发后的跃迁、离域、以及在不同分子轨道间的传输。这本书是否会介绍常用的理论模型,例如 Marcus 理论或相对论量子化学计算方法,来描述和预测光诱导电子转移的速率?我非常希望能够从书中学习到如何分析和理解不同材料体系中的电子转移特性。另外,我也对如何通过材料设计来优化光诱导电子转移效率的方法感兴趣。例如,如何选择合适的供体和受体分子,如何构建合适的分子堆积结构,以及如何控制材料的形貌和界面等,都可能对电子转移产生重要影响。这本书能否提供一些关于材料设计策略的启示?我期待这本书能够为我提供坚实的理论基础和丰富的实践指导,帮助我更深入地理解和设计新型的光电功能材料。

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我一直对那些能够解释自然界中神奇现象的书籍充满好奇,《Photoinduced Electron Transfer》这本书的书名,就让我联想到了一些令人惊叹的生物过程。例如,植物的光合作用,这个亿万年来塑造地球生态系统的过程,其核心就是利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,这其中必然涉及到复杂的光诱导电子转移。我希望这本书能够深入探讨生物体系中的光诱导电子转移,比如光合作用中的光反应中心,或者一些生物荧光蛋白的发光机理。这些过程是如何在如此精妙的分子机器中实现的?书中是否会介绍相关的生物化学和分子生物学知识,以帮助读者理解这些复杂的过程?我也对自然界中其他利用光能进行活动的生物现象感兴趣,比如一些微生物的光化学反应,或者视觉的产生过程。这些过程是否也与光诱导电子转移有关?我希望这本书能够提供一些跨学科的视角,将光诱导电子转移的原理与生命科学相结合,让我看到科学研究的广度和深度。另外,我也对利用生物启发的原理来设计新型的功能材料或技术很感兴趣。如果这本书能够提供一些生物体系中的光诱导电子转移的范例,并分析其优势,那将对我非常有启发。我期待这本书能够为我打开一个全新的视角,让我看到光在生命世界中扮演的至关重要的角色。

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《Photoinduced Electron Transfer》这本书的书名,对于我这样一名对计算化学领域有一定了解的读者来说,无疑是一个巨大的吸引力。我一直认为,理论计算在理解和预测微观化学过程方面扮演着至关重要的角色,而光诱导电子转移,作为一个高度动态且复杂的电子过程,更是需要先进的计算方法来深入研究。我希望这本书能够详细介绍用于研究光诱导电子转移的各种理论计算方法,包括但不限于密度泛函理论(DFT)、耦合簇方法(CC)、量子动力学模拟等。书中是否会提供关于这些方法的具体实现细节,以及它们各自的优缺点?我也非常期待书中能够展示如何利用这些计算方法来模拟和分析光诱导电子转移的各个环节,例如激发态的形成、电子的跃迁、以及能量的弛豫过程。书中是否会包含一些实际的计算案例,展示如何通过理论计算来解释实验现象,或者预测新材料的性能?我尤其感兴趣的是,如何通过理论计算来指导材料的设计和优化。例如,如何通过调整分子的电子结构或构象来控制电子转移的速率和方向?我希望这本书能够提供一些实用的计算策略和技巧,帮助我更好地运用计算化学来解决光诱导电子转移研究中的实际问题。

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这本书的封面设计就足够吸引眼球,深邃的蓝色背景上,一道耀眼的光束仿佛瞬间撕裂了黑暗,预示着某种能量的传递和转化。仅仅是这个视觉冲击,就让我对这本书的内容充满了好奇。我一直对光化学领域非常感兴趣,尤其是那些能够解释自然界中光如何被捕获、利用并驱动各种复杂过程的机制。想象一下,植物如何通过光合作用将阳光转化为生命能量,或者一些生物如何利用光线进行生物成像,这些都离不开光诱导的电子转移过程。这本书的书名《Photoinduced Electron Transfer》直击核心,点明了其研究的主题。我相信,这本书不仅仅是理论的堆砌,更可能包含许多引人入胜的实验案例和前沿的研究进展。我期望能够从中学习到电子转移的微观机制,理解不同分子在光照下如何协同作用,以及如何利用这些原理设计新型的光功能材料。例如,在太阳能电池领域,高效的光诱导电子转移是关键,能够将吸收的光能转化为电能。在催化领域,光催化剂利用光能驱动化学反应,也离不开电子的有效转移。甚至在生物医学领域,荧光探针的荧光猝灭或增强,也可能与电子转移过程相关。这本书能否为我揭示这些现象背后的科学原理,并提供一些创新的视角,是我最期待的部分。当然,作为一本学术专著,我也做好了迎接一定程度理论深度和数学推导的准备,毕竟科学的魅力往往就体现在对复杂现象的精妙解释之中。我希望这本书能够兼具深度和广度,既能深入剖析某个具体的光诱导电子转移体系,也能宏观地展现这一领域的研究图景。

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我对《Photoinduced Electron Transfer》这本书的书名,抱有一种探索未知的好奇心。这个书名本身就带有一种“魔法”般的意味,似乎在暗示着一种能量的转化,一种微观世界的奇迹。我一直相信,科学的进步往往伴随着对我们认知边界的拓展,而光诱导电子转移,听起来就是一个能够打开新世界大门的领域。我希望这本书能够带领我进入一个充满活力的科学前沿。我渴望了解,在这个领域中,有哪些最前沿的研究方向?有哪些正在被探索的颠覆性技术?例如,在新能源领域,是否已经有基于光诱导电子转移的突破性进展,能够极大地提高太阳能的利用效率?在信息技术领域,光诱导电子转移是否能够催生出全新的信息存储或处理方式?在生物医学领域,这种现象是否能够被应用于更精准的疾病诊断或治疗?我希望这本书能够不仅仅停留在基础理论的介绍,更能展现出该领域未来的发展趋势和巨大的潜力。它能否为我描绘出一幅令人振奋的科学图景,让我看到这个领域在不久的将来可能带来的深刻变革?我期待这本书能够激发我的研究灵感,让我对未来的科学探索充满期待。

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每次翻阅一本新书,我都希望能从中获得一种“原来如此”的顿悟,《Photoinduced Electron Transfer》这本书的书名,预示着它将要揭示的,正是我一直以来感到困惑的某种现象背后的本质。我常常在思考,光究竟是如何“驱动”化学反应的?它不是一种粒子吗?它如何才能让电子“转移”?这种转移又是以何种方式发生的?是瞬间的“点对点”传递,还是存在一个“过渡态”?能量又是如何在这个过程中被“注入”和“转化”的?我对那些能够提供清晰、系统解释的科学书籍情有独钟。这本书的书名中的“光诱导”表明了其触发机制,“电子转移”则揭示了核心的化学变化。我希望这本书能够从最基础的物理原理出发,逐步深入到化学反应的层面。例如,它是否会从量子力学的角度解释光子如何与分子相互作用,导致电子处于激发态?然后,这种激发态的电子又是如何克服能量势垒,实现向另一个中心(分子内或分子间)的转移?在这个过程中,能量是如何被储存和释放的?我期待这本书能够提供一个清晰的理论框架,帮助我理解光化学反应的内在逻辑。这本书能否为我构建起一个完整的知识体系,让我能够清晰地理解和描述光诱导电子转移的过程?

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我对《Photoinduced Electron Transfer》这本书的期待,更多地来自于它所指向的那些令人惊叹的应用前景。我经常关注科技新闻,也时常被那些颠覆性的技术所吸引。光诱导电子转移,这个听起来有些专业但又充满活力的概念,似乎是许多前沿技术的核心驱动力。比如,那些能够高效收集太阳能的材料,它们的秘密很可能就隐藏在光子激发后发生的电子跃迁过程中。我希望这本书能详细阐述这些过程的动力学和热力学原理,让我明白为什么有些材料的转换效率高,而有些则不然。此外,在信息存储领域,光诱导电子转移也扮演着重要角色。想象一下,通过光信号来写入和读取信息,这其中的奥秘是否也与电子在分子间的快速转移有关?这本书或许能为我打开一扇了解这些神奇技术内在机制的窗户。我也对光动力疗法(PDT)很感兴趣,这种利用光和光敏剂来治疗疾病的方法,其根本也是通过光诱导电子转移来产生活性氧,从而杀死癌细胞。我希望这本书能在这方面提供一些基础性的理论支撑,让我能够更深入地理解这一技术的发展。此外,在环境科学领域,光催化降解污染物也离不开光诱导电子转移。这本书会不会涉及到这些实际的应用案例,并分析其背后的分子机理?我对那些能够将基础科学理论与实际应用紧密联系起来的书籍情有独钟,因为它们能让我看到科学的价值和力量。我迫切地希望这本书能让我更清晰地认识到,看似微观的电子转移过程,是如何支撑起我们这个日益科技化的世界的。

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当我第一次看到《Photoinduced Electron Transfer》这本书的书名时,我的脑海中立刻浮现出许多与“光”、“能量”、“变化”相关的画面。我一直认为,自然界中最神奇的力量之一就是光,而光能够引发的化学变化更是充满了无限可能。这本书的书名直接点出了“光诱导”和“电子转移”,这表明它将深入探讨光能如何被吸收,并驱动电子在分子内部或分子之间进行转移。我非常好奇,这种电子转移究竟是如何发生的?是瞬间完成,还是需要一定的时间?过程中又会涉及到哪些能量的转化和损耗?这本书能否为我揭示这些过程的细节,并提供相关的理论模型和计算方法?我尤其关注的是,不同类型的分子在光照下,其电子转移的特性会有哪些差异?例如,一些富电子的分子和一些缺电子的分子,它们在光诱导电子转移过程中会表现出怎样的行为?这是否与它们的电子结构和能级排列有关?我希望这本书能够提供丰富的案例研究,展示不同分子体系中的光诱导电子转移现象,并分析其影响因素。此外,我也对如何控制和优化光诱导电子转移过程很感兴趣。在设计新型的功能材料时,我们如何才能精确地调控电子转移的速率和效率,以达到预期的效果?这本书是否会提供一些指导性的原则或策略?我期待这本书能够帮助我理解这一复杂过程的精妙之处,并为我打开一个全新的科学视野。

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