发布网友 发布时间:2024-07-02 23:34
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热心网友 时间:2024-08-08 14:06
激光诱导化学反应根据波长的差异,主要分为红外激光和紫外或可见激光两类,它们的机制各具特色。
首先,红外激光诱导化学反应主要通过提升反应物分子至振动激发态实现[1]。这类反应包括红外敏化反应、振动异构化反应等,如红外异相催化反应和红外诱导链反应。70年代,多光子红外离解现象被发现,当分子的基频或泛频频率与激光频率相匹配,即使低强度激光(至少108瓦/平方厘米)也能引发多光子离解,这在红外多光子离解反应中是关键。红外激光的作用并非简单的加热,而是通过共振耦合与分子内特定键或振动模式互动,形成定向、低活化能且具有高度选择性的快速过程。例如,以三氯化硼分子为例,激光激发B-Cl键可引发反应:3BCl2SH→(BClS)3+3HCl,进一步转化为B2S3+BCl3。
相比之下,紫外或可见激光光解反应则将分子激发至电子激发态,通常需要紫外光(波长400~140纳米)的照射。理论上,任何分子在合适波长的激光下都可能被光解,光解方式取决于激光波长。例如,利用紫外激光可生产氯乙烯(C2H3Cl),通过自由基链反应进行,关键步骤是二氯乙烷被准分子激光引发的光解。激光诱导化学反应已广泛应用于同位素的分离,展示了其在化学领域的广泛应用。