高分子光化学课件.ppt

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1、序言高分子光化学的边沿性：基于光化学（主要是有机光化学）和高分子化学。并加微观光物理过程。发展简况：古埃及木乃伊的制作；60年代以前——旋转光闸法测kp、kt；高分子光老化等基础问题的研究。70年代以后—高速发展期，理论深入、实验手段更先进（超快速激光）；形成高技术，在信息材料方面大规模应用（集成电路元件IC、印刷电子线路板、图文印刷版、三维立体成像、光盘制造等）。光化学方法的优势：高能量转换、低能耗、低温性、选择性、可控性。例：丙酮在己烷中于室温下吸收280nm的光，其单位时间内获得能量E=NA•h•c/=428kJ/mol;若由298K升温至500K,热容Cp≃

2、92J/kmol.则E=92(500-298)=18.6kJ/mol一般结论：光化学反应对能量的利用率高，Chapter1.光化学基础一、光的本性1.Whatislight?电磁辐射的一种形式,(nm)or(cm-1),c=31010cm/s光化学中的光：一般指UV-Vis100nm~800nmUV：100~400nm(380nm);不同应用领域有不同分类法vacuumUV:<150nm;(光子能被N2，O2，CO2等吸收)deepUV:180~280nm;(KFexcimer,193nmforICmanuf.)midUV:280~350nm;nearUV:3

3、50~450nm.(和可见光波段交叠,380-800nm）普通生产与生活中UV光的界定Ultravioletlightispartofthelightspectrum,whichisclassifiedintothreewavelengthranges:UV-C,from100nanometers(nm)to280nm；UV-B,from280nmto315nm；UV-A,from315nmto400nm.2.UV光的衰减常用UV光波长>200nm，200nm以下UV光易被空气吸收，产生臭氧；地球表面300nm以下UV光被大气层臭氧吸收；紫外光的强度I和它传播距离的平方

4、（d2）成反比：I1/d2穿过无色窗玻璃进入室内的UV光波长>320nm；3.光子能量与波长的关系3.光子能量与波长的关系（2）波长越短，单个光子能量越高。波段波长（nm）kJ/molkcal/moleV紫外2005981436.2040029971.43.10紫45026663.52.76蓝50023957.12.48绿57020949.92.16黄59020348.52.10橙62019245.92.0红75015938.01.64.什么是光子（photon）？光——波粒二象性。光束可以看成粒子束。光的基本组成粒子为光子（photon）。一个光子的能量：,(h=

5、6.6210-34Js)1mol光子的能量------1Einstein的单位为米（m）；1J=6.241018eV如=365nm,则可以用波长表示能量，根据E=h×c/l5.L-BlawIt=Io10-clI—单位mW/cm2.(由光子密度和每个光子的能量决定)It－透射光的强度；Io－入射光的强度。被样品吸收的光强度：Ia=I0－It=I0(1-10-cl)光密度O.D.(opticdensity)相当于光强;二、电子激发过程1.电子跃迁吸收光子分子基态激发态分子外围电子轨道能级图1)电子跃迁的类型有机分子最常见的电子跃迁：*

6、,*,n*,n*跃迁所需能量大小顺序：*>n*>*>n*高能跃迁：*和n*跃迁，吸收波长：<200nm(远紫外区)；低能跃迁：*和n*跃迁，吸收波长：200~400nm(近紫外区)；n**n****n2）紫外吸收光谱图吸收峰的位置、吸收强度nm横坐标：波长（nm）纵坐标：A，，log，T%最大吸收波长：max最大吸收峰值：max例：丙酮max=279nm(=15)A?2.基本术语：红移（向红移动）：最大吸收峰波长移向长波。蓝移（向蓝移动）：最大吸收峰波长移向短波。生色基

7、：产生紫外（或可见）吸收的不饱和基团，如：C=C、C=O、NO2等。助色基：其本身在紫外或可见光区不显吸收，但当其与生色基相连时，能使后者吸收峰移向长波或吸收强度增加（或同时两者兼有），如：-OH、-NH2、Cl等。3.各类有机化合物的电子跃迁1）饱和有机化合物*跃迁：吸收波长<150nm在远紫外区。例：CH4max=125nmCH3CH3max=135nmn*跃迁：吸收波长：<200nm（在远紫外区）分子中含有杂原子S、N、O、X等饱和化合物。例：CH3OHmax=183nm（150）CH3CH2OCH2CH3max=