邻叠氮萘醌型光敏剂量子效率的测定
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光敏材料的外量子效率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述光敏材料是一类特殊材料,具有对光能的敏感特性。
它们在能量吸收后能够产生电荷载流子,并可被用于光电转换、传感器、光储存等领域。
光敏材料的外量子效率是衡量光敏材料吸收光能并将其转化为有用电荷载流子的能力的重要指标。
本文将对光敏材料的外量子效率进行深入探讨。
首先,我们将介绍光敏材料的定义和分类,以便读者对光敏材料有一个清晰的认识。
其次,我们将阐述外量子效率的概念和计算方法,帮助读者了解如何准确评估光敏材料的外量子效率。
在结论部分,我们将强调光敏材料外量子效率的重要性。
外量子效率是评估光敏材料性能好坏的重要指标之一,它直接影响到光敏材料在实际应用中的效果和效率。
同时,我们还将分析影响光敏材料外量子效率的因素,如光敏材料的组成、晶体结构、杂质等,以期为光敏材料的合理设计和优化提供依据。
通过本文的阐述,读者将对光敏材料的外量子效率有一个全面的了解。
对于研究者和工程师而言,深入了解和掌握光敏材料的外量子效率是进行光电转换和传感器设计、提高光储存效率的关键。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以描述文章的组织结构和各部分内容的概览。
可以简要介绍文章中各个章节的主要内容和目的,以便读者在阅读之前能够对文章的整体框架有一个清晰的了解。
以下是对文章结构部分的内容的一个例子:"1.2 文章结构本文共分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
每个部分都具有特定的目的和内容。
在引言部分,我们将提供光敏材料外量子效率研究的背景和意义,并在概述部分介绍本文研究的主要内容。
正文部分将着重讨论光敏材料的定义和分类,以及外量子效率的概念和计算方法。
在结论部分,我们将总结光敏材料外量子效率的重要性,并探讨影响外量子效率的因素。
通过这种清晰的组织结构,读者可以更好地理解本文的主要内容和研究目的。
接下来,我们将首先介绍光敏材料的定义和分类,以便为后续的讨论奠定基础。
"1.3 目的通过本文的撰写,旨在深入探讨光敏材料的外量子效率及其重要性。
光子学技术中的光敏材料的性能测试与应用光子学技术是一门研究光的行为和相互作用的学科,它在现代科学和工程中发挥着重要作用。
光敏材料是光子学技术中的关键组成部分,它具有对光的敏感性和可控性,通过对其性能的测试可以揭示其在光子学领域中的应用潜力。
本文将介绍光敏材料的性能测试与应用。
一、光敏材料的性能测试1. 光谱响应测试:光敏材料对特定波长光的响应程度可以通过光谱响应测试进行评估。
该测试方法通过照射不同波长的光源,并测量材料在不同波长下的光谱响应,从而得到材料在不同波长下的响应曲线。
2. 光电转换效率测试:光电转换效率是衡量光敏材料转换光能为电能的能力的重要指标。
该测试方法通过将光源照射到光敏材料上,并测量材料的输出电流和输入光功率,从而计算得到转换效率。
3. 暗电流测试:暗电流是在没有光照的条件下,通过材料内部的电子激发造成的电流。
暗电流测试可以评估光敏材料的稳定性和暗电流水平。
测试方法是在无光照条件下测量材料的电流水平。
4. 响应时间测试:响应时间是指光敏材料从光照刺激到达峰值的时间。
响应时间测试可以评估材料对快速光信号的响应速度。
测试方法可以通过短脉冲光源照射光敏材料,并测量材料的响应时间。
二、光敏材料的应用1. 光敏材料在光通信中的应用:光通信是一种高速、大带宽和低损耗的数据传输方式。
光敏材料可以作为光电转换器件,将光信号转换为电信号,并用于光通信系统中的光检测和光接收器件。
2. 光敏材料在太阳能电池中的应用:太阳能电池是将太阳能转换为电能的装置,光敏材料作为太阳能电池的主要材料之一,可以吸收太阳光并将其转化为电能。
通过提高光敏材料的光电转换效率和稳定性,可以实现太阳能电池的高效能利用。
3. 光敏材料在光传感器中的应用:光传感器是一种用于检测和测量光信号的器件。
光敏材料可以作为光传感器的关键部件,用于光强度测量、光谱分析和光信号转换等应用。
其高灵敏度和快速响应特性使得光敏材料在光传感器领域具有广泛的应用前景。
光敏聚酰亚胺的研究与应用进展魏文康;虞鑫海;王凯;吕伦春【摘要】光敏聚酰亚胺因其优良的综合性能,被广泛地应用于微电子领域的绝缘层和保护层等.本文综述了光敏聚酰亚胺(PSPI)的最新研究进展、发展概况,并且分别对负性光敏聚酰亚胺和正性光敏聚酰亚胺的结构、性能、合成方法以及相关材料的实际应用进行了系统的阐述.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2018(033)003【总页数】4页(P23-26)【关键词】光敏聚酰亚胺;正性;负性【作者】魏文康;虞鑫海;王凯;吕伦春【作者单位】东华大学应用化学系,上海201620;东华大学应用化学系,上海201620;聚威工程塑料(上海)有限公司,上海201612;上海迪美高分子材料有限公司,上海201713;上海迪美高分子材料有限公司,上海201713【正文语种】中文【中图分类】TQ323.6聚酰亚胺(PI)具有十分优良的耐高低温性、机械性能、介电性能、生物相容性、低的热膨胀系数等诸多性能,被广泛地用作电子器械工业、航空航天工业、先进复合材料、纤维、工程塑料、光刻胶等领域。
然而聚酰亚胺不存在感光功能,且制备工艺繁琐,使得产品的质量低下,因此既能耐高温又能感光的光敏性聚酰亚胺应运而生[1]。
光敏聚酰亚胺是既能感光又能耐热的高分子材料,在微电子领域中主要应用于光致抗蚀剂,和普通聚酰亚胺相比,可以很大程度上简化光刻工艺,且因为它具有良好的耐热性、力学性能、电学性能以及耐腐蚀性等特点,被广泛地应用于大规模的集成电路和绝缘隔层、表面钝化层及离子注入掩膜等[2]。
光敏聚酰亚胺按得到的光刻图形不同,可以分为负性和正性两大类别,本文主要系统的介绍了正性光敏聚酰亚胺和负性光敏聚酰亚胺的结构、性能、合成方法以及实际应用。
1 负性PSPI的探究负性光敏聚酰亚胺是指其非曝光区胶膜溶解去掉,曝光区域发生交联反应,留下来成为光刻图像。
根据合成的方法不同,将负性PSPI分为离子型、自增感型以及酯型三大类。
如何测定荧光量子效率首先要有一个已知量子产率的标准物质,一般用硫酸奎宁。
分别做标准物质和未知样品的吸收和荧光光谱。
Φu=Φs(Yu/Ys)(As/Au)Φu——待求物质的荧光量子产率;Φs——标准物质的荧光量子产率;Yu——待求物质的荧光积分面积;Ys——标准物质的荧光积分面积;Au——待求物质的荧光激发波长处的吸收值;As——标准物质的荧光激发波长处的吸收值。
测定激发光强度和荧光强度就可以了知道吧?如果已知一标准物质的量子产率,可以配置相同浓度的标准和待测物质,在相同的测量条件下,测量两者的荧光强度.未知物质的荧光量子产率=F未知/F标准*标准的量子产率。
量子效率是指发射的光子数Nf与激发时吸收的光子数NX之比,即量子效率=Nf/NX我们知道,一般的发光总有一定的能量损失,激发光子的能量总是大于发射光子的能量.所以,量子效率通常都是小于100%.在实际测量时我们不好去测量发射的光子数Nf与激发时吸收的光子数NX,而通常用用下面的公式求算:量子效率=发射峰的最大发光强度/激发峰的最大发光强度但是注意根据待测物的激发和发射波长的范围,选择不同激发和发射波长的基准物。
请问在有机电致发光中关于量子效率中的外量子效率是如何计算的公式是什么样子的exp(eV/kT)=aP2+bP+c(1)其中V为光生电压,k为玻尔兹曼常数,T为绝对温度,e为电子电荷,a,b,c为常数。
1.Additionally,α-NPN thin film emits bright blue fluorescence(461 nm) with a quantum efficiency of 8.5%,higher than that of α-NPD(5.5%).该化合物可发明亮的蓝色荧光(461 nm),积分球测定其薄膜荧光量子效率为8.5%,比α-NPD的5.5%高。
收藏指正2.Their fluorescence emission properties were studied and their photolysis kinetics was investigated in different media by means of steady state photolysis method.考察了其荧光光谱特性,发现甲氧基苯甲酰亚甲基光产碱剂的荧光量子效率较低,而萘甲酰亚甲基光产碱剂较高。
高分辨率Ⅰ-line正性光刻胶的制备及应用性能研究曹昕【摘要】利用两种不同重均分子量的改性酚醛树脂(PF)与一种三个酯化度的四羟基二苯甲酮-重氮萘醌磺酸酯光敏剂(PAC)按比例配制,加入适量助剂优化感光性能,制备出一种应用于电子触屏加工领域的Ⅰ-line正性光刻胶,其具有刻蚀精度高、工艺性能优良、单位成本较低等优势特点.【期刊名称】《广州化学》【年(卷),期】2015(040)002【总页数】6页(P1-6)【关键词】酚醛树脂;重氮萘醌磺酸酯;Ⅰ-line;光刻胶【作者】曹昕【作者单位】中科院广州化学有限公司,广东广州510650【正文语种】中文【中图分类】TQ577.7高分辨率I-line正性光刻胶的制备及应用性能研究曹昕(中科院广州化学有限公司,广东广州 510650)摘要:利用两种不同重均分子量的改性酚醛树脂(PF)与一种三个酯化度的四羟基二苯甲酮―重氮萘醌磺酸酯光敏剂(PAC)按比例配制,加入适量助剂优化感光性能,制备出一种应用于电子触屏加工领域的I-line正性光刻胶,其具有刻蚀精度高、工艺性能优良、单位成本较低等优势特点。
关键词:酚醛树脂;重氮萘醌磺酸酯;I-line;光刻胶中图分类号:TQ577.7 文献标识码:A文章编号:1009-220X(2015)02-0001-06收稿日期:作者简介:曹昕(1987~),男,硕士,工程师;主要从事电子化学品研究和产业化的研究。
*************.cn光刻工艺是电子加工制造业中最重要的工艺步骤,其中关键的材料——光刻胶(Photoresist)是通过紫外光等光照或辐射后,使其曝光(或非曝光)部分降解并溶解于特定显影液的耐蚀刻薄膜材料。
光刻胶主要用于触控屏、平板显示器、集成电路的微细加工,同时在LED、倒扣封装、磁头及精密传感器等制作过程中也有着广泛的应用。
光刻胶成品一般由成膜树脂、光敏剂、溶剂和助剂组成。
I-line正性光刻胶体系采用“酚醛树脂―重氮萘醌”(PF-DNQ)的光化学反应原理。
萘醌的荧光性质研究萘醌是一种广泛应用于化学、生物学以及材料科学领域的有机化合物。
其独特的荧光性质使其在荧光探针、材料发光等方面具有广泛的应用潜力。
本文将重点研究萘醌的荧光性质,包括其荧光发射光谱、荧光强度和荧光机理等方面。
首先,让我们来了解一下萘醌的基本结构。
萘醌是一种具有萘环和两个酮基连接的有机化合物,化学式为C10H6O2。
它的分子结构中包含了具有高度共轭特性的芳香环,使萘醌具有较高的紫外吸收能力和荧光发射性能。
荧光发射光谱是研究萘醌荧光性质的重要手段之一。
通过制备并测量萘醌溶液的荧光光谱,可以获得萘醌在不同激发波长下的荧光发射情况。
实验结果显示,萘醌的荧光发射峰位于可见光区域,主要在450-500纳米范围内。
这表明萘醌具有较高的荧光发射强度,并且其发射光可以被肉眼直接观察到。
接下来,让我们关注一下萘醌的荧光强度。
荧光强度是指荧光物质在激发后发射的光的强度,是衡量荧光性质优劣的重要参数。
对萘醌进行荧光强度测试的研究发现,萘醌具有较高的荧光强度,表明其在荧光应用方面具有较好的潜力。
深入研究萘醌的荧光机理是了解其荧光性质的重要途径。
萘醌的荧光机理主要涉及到共轭体系的存在和分子结构的影响。
由于萘环和酮基之间的共轭作用,萘醌的分子能级间距较小,使得在激发时能够促使电子跃迁并发射荧光。
此外,引入不同取代基或改变分子结构还可以进一步调控萘醌的荧光性质。
例如,通过引入推拉结构的取代基,可以增强萘醌的共轭程度,从而增大其荧光发射强度。
值得一提的是,萘醌的荧光性质还可以通过外界条件的调节而产生改变。
例如,光照强度、溶液浓度、温度和pH等因素均能够影响萘醌的荧光发射性能。
这些外界因素的变化会引起萘醌分子内部结构和电子转移过程的变化,进而对其荧光性质产生影响。
因此,在实际应用中,需要综合考虑这些因素,以便更好地利用萘醌的荧光性质。
总结一下,萘醌作为一种有机化合物具有较好的荧光性质。
它的荧光发射光谱主要分布在450-500纳米范围内,具有较高的荧光强度。
光电子#激光第19卷第9期2008年9月Journal of Optoelectronics#Laser V o l.19N o.9Sep.2008三种卟啉类光敏剂的荧光量子产率*余松林,林黎升,林慧韫,李步洪**,谢树森(福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室,福建省光子技术重点实验室,福建福州350007)摘要:实验研究了喜泊分(Hiporfin),血啉甲醚(HMME)和癌光啉(PsD-007)等3种国产卟啉类光敏剂在水溶液中的吸收和荧光光谱特性,并利用对照法首次测定了它们在水溶液中的荧光量子产率。
H i porfin,HMME和PsD-007具有相似的吸收光谱和荧光发射特性,它们的荧光量子产率分别为0.013,0.026和0.020。
实验表明光敏剂的荧光量子产率还与溶液中的氧含量有关。
实验结果为光动力学诊断中光敏剂的选择,以及相应最佳荧光激发和检测波长的选取提供了理论依据。
关键词:卟啉类光敏剂;光谱特性;荧光量子产率;光动力学诊断中图分类号:O657.3文献标识码:A文章编号:1005-0086(2008)09-1283-04D eterm ination of fluorescence qu antu m yields of porph yrin-b ased ph otosensitizersYU Song-lin,LIN L-i sheng,LIN H u-i yun,LI B u-hong**,XIE Shu-sen(Key Laboratory of OptoElectronic Science and Technolog y for Medicine of Ministry of Education,Fujian Prov i ncialKey L aboratory of Photonics Technolog y,Fujian Normal Uni versi ty,Fuzhou350007,China)A bs tra ct:The absorpti on and fluorescence spectral characteristics of hematoporphyrin derivati ve(Hiporfin),hematoporp hyrinmonomethyl ether(HMME)and p hotocarcinori n(PsD-007)were comparatively investigated,and their fluorescence q uan-tum yi elds were further evaluated by the relative comparison measurement for the first time.A li near relati onship betweenthe integrated fluorescence intensity and the absorbance of porphyrin-based photosensi tizers was observed.T he fluorescencequantu m yields of Hiporfin,HMME and PsD-007were determined to be about0.013,0.026and0.020,respectively.Theseresults are crucial for choosing the porphyrin-based photosensitizer for photodynamic diagnosis,and then determi ning for theoptimal ex ci tation and fluorescence d etection wavelengths for the photosensitizer used.Key w ords:porphyri n-based photosensitizer;spectral characteristics;fluorescencequantum yield;photodynamic diag-nosis1引言在肿瘤的药物光动力学诊断(PDD,photodynamic diagno-sis)中,光敏剂的光谱特性和荧光量子产率是开展实验研究和临床应用的基础,它不仅为选择不同光敏剂提供理论依据,而且还可以为选择相应的最佳激发光源和荧光检测波长提供数据参考[1,2]。
一、项目背景光刻胶是一类利用光化学反应进行精细图案转移的电子化学品。
光刻胶在曝光区域发生化学反应,造成曝光和非曝光部分在碱液中溶解性产生明显的差异,经适当的溶剂处理后,溶去可溶部分,得到所需图像。
根据化学反应机理,分负性胶和正性胶两类。
经曝光、显影后,发生降解反应,溶解度增加的是“正性胶”;发生交联反应,溶解度减小的是“负性胶”。
通常负性胶的灵敏度高于正性胶,而正性胶的分辨率高于负性胶,正性胶对比度高度负性胶。
二、项目特点1)感光度,指在胶膜上产生一个良好图形所需一定波长的光的能量值,即曝光量。
2)分辨率,是光刻工艺的一个特征指标,表示在基材上能得到的立体图形良好的最小线路;3)对比度,指光刻胶从曝光区域到非曝光区域过渡的陡度,对比度越好,得到的图形越好;4)残膜率,经曝光显影后,未曝光区域的光刻胶残余量;5)涂布性,光刻胶在基材表面形成无针孔、无气泡、无缺陷、膜厚均一;6)耐热性,光刻工艺中,经过前烘使光刻胶中的溶剂蒸发,得到膜厚均一的胶膜;经过后烘,进一步蒸发溶剂,提高光刻胶在显影后的致密度,增强胶膜与基板的粘附性。
这两个过程都要求光刻胶有一定的耐热性;7)粘附性,蚀刻阶段,光刻胶有抗蚀刻能力;8)洁净度,对微粒子和金属离子含量等材料洁净度的影响;三、项目开发价值a. 如何提高显影质量,光刻胶在显影过程中,通常会出现显影不足、不完全显影、过显影等问题,如何正确显影至关重要;b.如何提高对比度,光刻胶形成图形的侧壁越陡峭,对比度越好,质量越高;c. 如何进一步提高分辨率,光刻胶在集成电路的应用等级,分为普通宽普光刻胶、g线(436nm)、i线(365nm)、KrF(248nm)、ArF(193nm)、F2(157nm),以及最先进的EUV (<13.5nm)线水平。
等级越往上其极限分辨率越高,同一面积的硅晶圆布线密度就越大,性能越好。
d.如何提高去胶率,无论是湿法去胶还是干法去胶,光刻胶去除工艺都需要在低材料损伤、衬底硅材料损伤与光刻胶及其残留物去除效果之间取得平衡;我们在现有基础上通过不断深入研究和改进,开发出一款正性光刻胶,分辨率高,对比度高,同时具有残膜率低,耐热性能好等优点。
二叠氮基萘醌酯光反应二叠氮基萘醌酯是一种有机化合物,它在光反应中表现出一些特殊的性质和行为。
下面我将从多个角度来回答你关于二叠氮基萘醌酯光反应的问题。
1. 二叠氮基萘醌酯的结构和性质:二叠氮基萘醌酯的化学式为C14H9N3O2,它是一种含有双键和叠氮基团的萘醌酯化合物。
这种结构使得它具有一定的共轭体系和光敏性质。
二叠氮基萘醌酯在光反应中可以发生电子跃迁和能量转移等过程。
2. 光激发和电子跃迁:当二叠氮基萘醌酯受到光照时,它的共轭体系中的π电子可以被激发到高能级,形成激发态。
这个过程称为光激发。
激发态的电子可能会经历电子跃迁,从一个能级跃迁到另一个能级。
这些电子跃迁可以导致二叠氮基萘醌酯的结构和性质发生变化。
3. 光化学反应:二叠氮基萘醌酯在光反应中可以参与多种光化学反应。
例如,它可以发生光解反应,其中光激发的分子断裂成两个或多个片段。
此外,它还可以参与光氧化反应、光还原反应、光加成反应等。
这些光化学反应可以在光照条件下改变二叠氮基萘醌酯的结构和性质。
4. 光敏性和应用:由于二叠氮基萘醌酯的光敏性质,它在光敏化学和光电子学领域具有广泛的应用。
例如,它可以用作光敏剂,用于光敏印刷、光敏陶瓷等领域。
此外,二叠氮基萘醌酯还可以用于光电转换器件、光电子器件和光催化反应等方面。
总结起来,二叠氮基萘醌酯是一种具有光敏性质的有机化合物,在光反应中可以发生光激发和电子跃迁等过程。
它可以参与多种光化学反应,并在光敏化学和光电子学领域有着广泛的应用。
这些都是关于二叠氮基萘醌酯光反应的一些基本信息,希望能对你有所帮助。
邻叠氮萘醌型光敏剂量子效率的测定北京化工大学材料科学与工程学院(北京 100029)
黄毓礼 魏 杰 李 敏 白淑英 张小富 牛爱洁
摘要:采用化学分析法和动力学作图法对邻叠氮萘醌体系光敏剂的量子效率进行了讨论,详细介绍了计算量子效率的过程。
关键词:邻叠氮萘醌光敏剂 量子效率
Study on Quan tu m Y ield of Photoche m ica l
Process of D i azophthoqu i non Syste m
Abstroct:T he quan tum yield of pho tochem ical p rocess of diazoph thoqu inon system w as studied by chem ical analytical app roach and dynam ical m ethod.T he p rocess of its calcu lati on w as in troduced in detail.
Keywords:D iazoph thoqu inon Q uan tum yield
11前言
在研究光化学反应过程中,量子效率常常作为衡量光化学反应的一个重要参数,它对于了解光化学反应的机理和过程非常有用。
人们把参与预期反应的分子数和体系所吸收的光子数的比值定义为量子效率〔1〕。
本文中通过对邻叠氮萘醌型光敏剂的研究,分别采用化学分析法和动力学作图法,测定了光敏剂的量子效率。
研究表明,对于发生光化学转变过程满足动力学一级反应过程的,用化学分析法和动力学作图法测定的量子效率,结果是一致的,而且这两种测量光敏剂量子效率的方法是可行的。
21实验方法
首先按文献〔2,3〕方法得到三羟基二苯甲酮与邻叠氮萘醌磺酰氯的酯化物(简称光敏剂),将光敏剂与酚醛树脂、乙二醇独甲醚配制成光刻胶后,涂片,经前烘焙,分别裁成大小均一的小片(长4140c m,宽2137c m),采用功率700W,照度5165mW c m2的高压汞灯曝光不同时间,将曝光后的胶片分别溶于10m l去离子水中,使胶膜中发生光分解反应的基团形成羧酸(—COO H),用配制的0101007M N aO H标准液滴定,求出产生羧基含量与曝光时间的关系。
胶片所吸收的光量子数目可用标准紫外照度计测定。
量子效率(5)=
发生光分解反应的感光基团的数目
体系吸收的光量子数
×100%同时,将同样条件下曝光的胶片经显影、干燥后分别测定胶膜的光学密度(由日本岛津U V-260紫外分光光度计测定),以1n
e21303Do-1
e21303D t-1
作图,通过动力学作图法〔4〕求得光敏剂的量子效率。
31结果与讨论
311 化学分析法
邻叠氮萘醌型光敏剂的光化学过程可表
・
2
2
・感 光 材 料1997年第5期
示如下:
SO 2R
O
N 2
h Τ-N 2
SO 2R
O
C
O
SO 2
R
H 2O
COOH
SO 2R
曝光后胶片浸于水中生成带羧酸化合物,用体系形成的羧酸含量(X 2COOH )对曝光时间(t )作图得图1。
图1 光敏体系羧基含量与曝光时间的关系
从图1中查得,当曝光时间为60s 时,
X -COOH =3152×10-6
m o l ;曝光时间为30s 时,X -COOH
=1179×10-6m o l ,则羧基随时间
的变化率为K =5180×10-8
m o l s ,由此得到曝光时间与体系羧基含量的关系为X -COOH
=5180×10-8t m o l 。
由光敏剂的uv -vis 光
谱图可知,体系的最大吸收峰(320~400
nm )位于399nm 处。
根据高压汞灯发射谱图获悉,在399nm 处相对光谱能量为45%,实
验中所使用的高压汞灯的照度为5165mW
c m 2
,所以在399nm 处的照度为I o =2154mW c m 2。
每个光子的能量
=h Τc =6163×10-34×310×108399×10-9=4199×10-19(J )
当曝光面积为4140×2137=10143c m 2
时,胶膜在60s 内吸收的光子数
=
2154×60×10-3×101434199×10-19
=3119×1018(个)胶膜在60s 内发生的光分解数=5180×10-8×60×6102×1023=2109×1018(个)由此得到量子效率5=2109×10183119×1018
=0166312 动力学作图法
如果邻叠氮萘醌光敏剂的光化学转变过程用式(1)~(3)来表示:
C h ΤC
3
(1)C 3kd C (2)C
3
kp
P
(3)
那么在恒定的光照下,光化学转变的速率可以从式(4)~(5)推导出来,即式(6)。
d [c 3]dt
=I o (1-e -21303ΕΚ[c ]L
)-kp [c 3]-kd [c 3]
=0
(4)
[c 3]
=I o (1-e -21303ΕΚ[c ]L )kp +kd -d [c 3]d [t ]
=kp [c 3
]
=I o (1-e -21303ΕΚ[c ]L )kp +kd kp
(5)
ln
exp (21303ΕΚ[C 0]L )-1exp (21303ΕΚ[C t ]L )-1
=21303ΕΚI o kp
kd+kp
t
(6)
式中:
C =邻叠氮萘醌光敏剂P =邻叠氮萘醌光敏剂光化产物kd =淬灭速率
kp =光化反应速率常数
Ε=在Κnm 处的摩尔消光系数〔C 0〕=邻叠氮萘醌的起始浓度〔C t 〕
=光照时间t 后邻叠氮萘醌的浓度I o =光强(爱因斯坦 c m 2
・s )
・
32・1997年第5期感 光 材 料
t=照射时间(s)
L=通过的长度(c m)
5=量子效率=kp kd+kp
这样,邻叠氮萘醌光敏剂的光化学转变的量子效率便可计算出来。
通过作出的光化学转变速率和辐照时间的关系图,如果得到的图是直线关系,表明化合物的光化学行为是按(1)~(7)所表示的过程进行的。
用21303ΕΚI o去除图中直线部分的斜率即可进一步求出光化学转变的量子效率。
当以
ln e21303Do-1
e21303D t-1
对t作图时,得图2。
在一定区域
内得到的是一条通过原点的直线,证实了邻叠氮萘醌类光敏剂的发生光化学转变过程满足动力学一级方程,我们所假设的机理是正确的。
从图2中可得直线斜率k=01060,光敏剂摩尔消光系数Ε399=41571×10-6,其量子效率
5=k
21303ΕΚI o
=01674
以上两种方法得到的量子效率基本一致,说明我们计算此体系的光化学量子效率方法是正确的。
图2 光敏剂动力学图
41结论
邻叠氮萘醌型光敏剂在一定的反应区域内光化学转变属于动力学一级反应,通过化学分析法及动力学方法都可计算得出量子效率,其计算结果基本一致。
该研究方法对于深入探索光敏体系光化学机理和光化学反应效率很有意义。
参考文献
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2 魏杰.北京化工学院硕士论文,1993
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(收稿日期:1997103113)
・
4
2
・感 光 材 料1997年第5期。