Siri TAS - Aplikasi dalam Sistem Molekul

Dalam artikel sebelumnya, kami meneliti proses asas dan prinsip terperinci pengesanan spektroskopi penyerapan sementara. Dalam artikel ini, kami akan meneroka lebih lanjut aplikasi spektroskopi penyerapan fana ultrafast dalam sistem molekul, memfokuskan pada kedua-dua penyerapan transien ultrafast dan spektroskopi pantulan transien ultrafast.

01 Keadaan Teruja Molekul (Pemutihan Keadaan Tanah)

Mari kita mulakan dengan contoh mudah menggunakan molekul organik C dan proses keadaan teruja yang paling asas S₁, untuk menggambarkan prinsip di sebalik penjanaan spektrum penyerapan sementara.

Rajah 1a menunjukkan spektrum penyerapan keadaan mantap molekul C dalam keadaan asasnya (S₀). Apabila molekul C teruja (dipam) oleh laser berdenyut (spektroskopi penyerapan sementara memerlukan sumber cahaya berdenyut untuk pengujaan), sebahagian daripada molekul menyerap foton dan menjalani peralihan elektronik S₀ → S₁, membentuk molekul keadaan teruja C* (Rajah 1b). Pada ketika ini, sampel terdiri daripada campuran molekul keadaan tanah (C) yang tidak teruja dan molekul keadaan teruja (C*). Perkadaran C* bergantung pada panjang gelombang pam dan keamatan sumber cahaya pengujaan.

Jika kita kemudiannya menyiasat spektrum penyerapan serta-merta sampel pada masa tunda tertentu (sebelum C* mereput kembali ke keadaan dasar), kita akan melihat bahawa spektrum penyerapan sampel teruja A C+C* adalah lebih lemah daripada kepekatan molekul keadaan tanah yang sama A C (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1a). Ini kerana molekul keadaan teruja C* tidak lagi mempamerkan ciri penyerapan yang sama seperti molekul keadaan tanah C—iaitu, A C ≠ A C* . Perubahan dalam penyerapan sebelum dan selepas pengujaan ini membentuk asas spektroskopi penyerapan sementara.

Oleh itu, penurunan penyerapan yang diperhatikan dalam Rajah 1a selepas pengujaan adalah disebabkan oleh kehadiran molekul keadaan teruja C*. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1c, dengan menolak A C daripada A C+C* , kita memperoleh spektrum penyerapan sementara (∆A) molekul C pada titik masa tertentu selepas pengujaan. Spektrum pembezaan ∆A ini biasanya dinyatakan sebagai: ∆A = Pam – Penyahpam iaitu perubahan dalam penyerapan sebelum dan selepas pengujaan. Berdasarkan prinsip ini, isyarat ∆A negatif yang sejajar dengan puncak penyerapan keadaan mantap menunjukkan peluntur keadaan tanah (GSB).

Pada asasnya, sebarang proses di mana pengujaan cahaya menyebabkan molekul meninggalkan keadaan dasar menghasilkan isyarat pelunturan keadaan tanah. Dengan melaraskan kelewatan masa antara pam dan denyutan probe menggunakan teknik yang sesuai, kita boleh mendapatkan spektrum penyerapan sementara yang diselesaikan masa ∆A(t) molekul C (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1d). Memandangkan pengujaan berlaku pada skala masa sub-femtosaat, isyarat ∆A yang sepadan dijana serta-merta selepas pengujaan. Walau bagaimanapun, dalam amalan, penjanaan isyarat ∆A dikekang oleh fungsi tindak balas instrumen (IRF).

Mengikut proses fotofizik yang ditunjukkan dalam Rajah 1b, siri spektrum ini mencerminkan pereputan molekul keadaan teruja C* kembali ke keadaan dasar melalui laluan sinaran (K r ) atau bukan sinaran (K nr ). Sejajar dengan itu, isyarat GSB muncul serta-merta selepas pengujaan dan beransur-ansur berkurangan dari semasa ke semasa.

Daripada spektrum ∆A(t), kita boleh mengekstrak lengkung kinetik sementara pada panjang gelombang tertentu (Rajah 1d). Tepi yang meningkat pantas mencerminkan proses pengujaan, manakala pemulihan kepada sifar menunjukkan pereputan keadaan teruja. Dengan memasang lengkung ini, kita boleh mendapatkan parameter kinetik seperti kadar pereputan keadaan teruja.

Rajah 1. Proses menghasilkan spektrum serapan sementara menggunakan molekul C sebagai contoh.

(a) Perbandingan antara spektrum penyerapan keadaan mantap molekul dan spektrum penyerapan pada masa tertentu selepas pengujaan. (b) Proses peralihan elektronik asas selepas pengujaan molekul C. Selepas molekul C teruja, sebahagian daripada molekul C teruja dan berubah menjadi molekul keadaan teruja (C*). Kr dan knr ialah kadar pereputan sinaran dan bukan sinaran bagi molekul keadaan teruja C*, masing-masing. (c) Spektrum serapan sementara ∆A pada masa tertentu selepas pengujaan molekul C, yang diperoleh dengan menolak spektrum penyerapan keadaan dasar (A _C ) daripada spektrum serapan (A _{C + C*} ) pada masa tertentu selepas pengujaan. (d) Dengan mengumpul spektrum penyerapan sementara (∆A) pada pelbagai masa (t) selepas pengujaan molekul C, proses evolusi sementara bagi keadaan teruja molekul C dan kinetik kelonggaran pada panjang gelombang tertentu boleh ditentukan.

Melalui penjelasan di atas, kami telah mempelajari prinsip asas di sebalik penjanaan dan pengesanan spektrum penyerapan sementara untuk molekul C. Walau bagaimanapun, dalam aplikasi praktikal, sebagai tambahan kepada isyarat peluntur keadaan tanah (GSB) yang telah dibincangkan sebelum ini, spektrum penyerapan sementara juga mengandungi isyarat ciri lain yang mencerminkan dinamik keadaan teruja C*.

Sebagai contoh, molekul keadaan teruja C* boleh menjalani proses penyerapan foton baharu, yang dikenali sebagai penyerapan keadaan teruja (ESA).

Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2a, keadaan S₁ boleh menyerap tenaga foton tambahan untuk beralih kepada keadaan teruja yang lebih tinggi (Sₙ). Oleh itu, selepas sampel teruja, lampu probe boleh mengesan isyarat penyerapan keadaan teruja baharu. Isyarat ESA ini muncul sebagai isyarat positif dalam spektrum penyerapan sementara (Rajah 2b). Oleh kerana tahap tenaga peralihan keadaan teruja sering diedarkan merentasi julat yang luas, isyarat ESA yang terhasil biasanya merangkumi julat panjang gelombang yang luas (Rajah 2b).

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa julat spektrum dan keamatan ESA boleh berbeza-beza di antara molekul yang berbeza. Jika ESA bertindih dengan isyarat GSB, spektrum penyerapan sementara yang terhasil mungkin muncul seperti ditunjukkan dalam Rajah 2c. Proses pereputan keadaan teruja yang digambarkan dalam Rajah 1b sepadan dengan evolusi temporal spektrum sementara yang ditunjukkan dalam Rajah 2d, di mana kedua-dua peluntur keadaan tanah dan isyarat penyerapan keadaan teruja berkurangan dari semasa ke semasa.

Memandangkan kedua-dua isyarat GSB dan ESA berasal daripada keadaan teruja yang sama, kita mungkin melihat titik isosbetik dalam spektrum sementara Rajah 2d—panjang gelombang di mana penyerapan kekal malar dari semasa ke semasa. Ini menunjukkan bahawa perubahan dalam penyerapan pada kedua-dua belah titik ini adalah disebabkan oleh proses fotofizik yang sama-iaitu, pereputan keadaan teruja.

Rajah 2. (a) Proses penyerapan keadaan teruja bagi molekul C. (b) Isyarat spektroskopi serapan sementara terhasil daripada serapan keadaan teruja molekul C. (c) Isyarat spektroskopi serapan sementara selepas mencampurkan isyarat serapan keadaan teruja dengan isyarat peluntur keadaan tanah. (d) Evolusi masa spektrum penyerapan sementara yang menggabungkan penyerapan keadaan teruja dan peluntur keadaan tanah.

02 Keadaan Triplet Molekul

Spektroskopi serapan sementara juga boleh digunakan untuk memerhati proses lintasan antara sistem (ISC) antara keadaan singlet molekul dan keadaan triplet.

Rajah 3a menggambarkan proses ISC, di mana K₀(S) dan K₀(T) masing-masing mewakili pemalar kadar pereputan bagi keadaan teruja singlet dan keadaan triplet. Ini termasuk semua laluan pereputan—radiatif dan bukan radiasi. Selagi molekul belum kembali ke keadaan dasar, isyarat peluntur keadaan tanah (GSB) akan berterusan, tidak kira sama ada molekul berada dalam keadaan singlet atau triplet. Oleh itu, GSB sahaja tidak dapat memberikan maklumat tentang peralihan antara keadaan teruja.

Walau bagaimanapun, kita boleh mengekstrak maklumat kinetik keadaan triplet melalui penyerapan keadaan teruja (ESA) bagi keadaan triplet, yang mengikut prinsip yang sama seperti ESA singlet. Untuk menggunakan spektroskopi serapan sementara untuk mengkaji keadaan triplet, dua syarat mesti dipenuhi:

1. Kadar ISC dari singlet ke triplet mestilah cukup tinggi—setanding dengan atau lebih cepat daripada kadar pereputan keadaan singlet, K₀(S)—jika tidak, keadaan triplet tidak akan terbentuk.

2. Isyarat ESA bagi keadaan triplet mesti berada dalam julat spektrum yang boleh dikesan.

Rajah 3b membentangkan spektrum penyerapan sementara yang tipikal untuk proses ISC singlet-ke-triplet. Isyarat ESA bagi keadaan triplet sebahagiannya bertindih dengan isyarat GSB, dan diandaikan bahawa K _ISC ≫ K₀(S).

Apabila masa tunda pam-probe (t) meningkat, kami memerhatikan isyarat ESA triplet yang terbentuk dan semakin intensif, yang mencerminkan kinetik proses ISC. Jika K _ISC ≫ K₀(S), maka isyarat GSB harus kekal tidak berubah sehingga keadaan triplet mereput kembali ke keadaan dasar. Walau bagaimanapun, dalam Rajah 3b, kami melihat sedikit pereputan dan peralihan spektrum dalam isyarat GSB. Ini bukan disebabkan oleh perubahan sebenar dalam peluntur keadaan tanah, sebaliknya disebabkan oleh pertumbuhan isyarat ESA positif yang bertindih daripada keadaan triplet.

Jenis gangguan isyarat ini agak biasa dalam eksperimen penyerapan sementara dan mesti diambil kira dengan teliti semasa analisis data. Teknik seperti pemasangan global atau penguraian nilai tunggal (SVD) biasanya digunakan untuk memisahkan dan mentafsir isyarat bertindih.

Apabila masa tunda t terus meningkat, kedua-dua isyarat ESA triplet dan isyarat GSB akhirnya mereput kepada sifar, mencerminkan kinetik pereputan keadaan triplet, K₀(T). Disebabkan oleh sifat pereputan triplet yang dilarang putaran, proses ini sering berlaku pada skala masa yang agak lama.

Daripada spektrum ∆A(t), lengkung kinetik sementara boleh diekstrak pada panjang gelombang tertentu dalam rantau ESA triplet (lihat Rajah 3b), dan parameter kinetik seperti K _ISC dan K₀(T) boleh diperoleh melalui pemasangan lengkung.

Rajah 3. (a) Proses dinamik seperti persilangan antara sistem (ISC) dan pereputan antara keadaan singlet dan triplet bagi suatu molekul. Dalam spektroskopi penyerapan sementara, dinamik keadaan singlet dan triplet boleh ditangkap melalui pelunturan keadaan dasar dan isyarat penyerapan keadaan teruja keadaan triplet. (b) Evolusi sementara spektrum penyerapan sementara, menggambarkan proses ISC dan lengkung kinetik keadaan triplet.

03 Pemindahan Elektron Teraruh Foto

Pemindahan elektron teraruh foto ialah proses kinetik yang sangat penting dalam sistem penukaran foto dan mewakili mekanisme teras dalam peranti seperti sel suria, pemangkin foto, dan pengesan foto.

Spektroskopi serapan sementara dianggap sebagai salah satu teknik yang paling berkesan untuk meneliti proses pemindahan elektron teraruh foto, sama ada berlaku antara bahan yang berbeza atau dalam satu bahan.

Dalam artikel ini, kita mulakan dengan menggambarkan bagaimana spektroskopi serapan sementara boleh digunakan untuk mengkaji proses pemindahan elektron antara spesies molekul yang berbeza. Proses pemindahan elektron atau cas dalam sistem lain—seperti semikonduktor atau sistem hibrid semikonduktor/molekul—akan dibincangkan dalam bahagian kemudian.

Rajah 4. Proses tindak balas pemindahan elektron teraruh foto antara molekul C dan D, bersama-sama dengan peralihan elektronik antara orbital molekul yang sepadan. K0(C) mewakili jumlah laluan pereputan sinaran dan bukan sinaran.

Rajah 4 menggambarkan proses pemindahan elektron teraruh foto antara dua molekul, C dan D. Molekul C berfungsi sebagai penderma elektron, dan molekul D sebagai penerima elektron. Selepas photoexcitation, molekul C memasuki keadaan teruja dan memindahkan elektron ke molekul D. Selepas pemindahan, C dan D masing-masing menjadi radikal teroksida C⁺ dan radikal terkurang D⁻.

Jika tiada tindak balas lanjut dicetuskan, elektron yang dipindahkan akhirnya akan kembali ke molekul C melalui pemindahan elektron balik (BET), memulihkan sistem kepada keadaan asalnya.

Pemindahan elektron belakang biasanya berlaku lebih perlahan daripada pemindahan elektron ke hadapan, yang diingini dalam fotokatalisis dan sel solar. BET yang lebih perlahan membolehkan C⁺ dan D⁻ wujud lebih lama, membolehkan mereka mengambil bahagian dalam tindak balas pemangkin lain (seperti dalam fotokatalisis) atau memudahkan pengekstrakan dan pengeluaran cas (seperti dalam sel suria).

Dalam spektroskopi serapan sementara, adalah penting untuk memahami bahawa dari sudut molekul, C⁺ dan D⁻ adalah spesies yang berbeza dengan ciri penyerapan berbeza daripada C dan D. Oleh itu, dalam sistem molekul, spektrum serapan penderma dan penerima berubah selepas pemindahan elektron—tidak seperti dalam semikonduktor (seperti titik kuantum), di mana spektrum cas berbeza mungkin tidak sebelum dan ketara. Spektrum penyerapan radikal C⁺ dan D⁻ boleh ditentukan dengan kaedah elektrokimia yang digabungkan dengan penyerapan keadaan mantap atau melalui spektroskopi penyerapan sementara dalam sistem di mana pemindahan cas berlaku.

Kami menggambarkan dua senario untuk menunjukkan cara spektroskopi penyerapan sementara mengesan pemindahan elektron teraruh foto:

1) Spektrum serapan keadaan mantap C dan D diketahui dan dalam julat pengesanan, tetapi spektrum C⁺ dan D⁻ tidak diketahui atau di luar julat pengesanan

Rajah 5a menunjukkan spektrum serapan keadaan mantap C dan D, dan spektrum serapan sampel pada masa tertentu selepas C teruja dan mengalami pemindahan elektron. Selepas pemindahan elektron, keamatan penyerapan C dan D berkurangan—sama seperti keadaan dalam Rajah 1a—kerana sebahagian daripada molekul telah menjadi C⁺ dan D⁻, yang mempunyai ciri-ciri penyerapan yang berbeza.

Jika kadar pemindahan elektron (K _ET ) adalah lebih cepat daripada kadar pereputan keadaan teruja intrinsik C (K₀(C)), maka C* terutamanya mereput melalui pemindahan elektron. Dalam kes ini, evolusi temporal spektrum penyerapan sementara akan muncul seperti dalam Rajah 5b. Dengan peningkatan masa kelewatan pam-probe, isyarat peluntur keadaan tanah (GSB) D secara beransur-ansur muncul (semasa D⁻ terbentuk, mengurangkan populasi D), mencerminkan kinetik pemindahan elektron dari C ke D.

Pada masa yang sama, GSB C muncul serta-merta selepas pengujaan tetapi kekal tidak berubah dari semasa ke semasa (di bawah K _ET ≫ K₀(C)), kerana C* beralih kepada C⁺ tanpa kembali ke keadaan asas. Jika penyerapan keadaan teruja (ESA) C juga kelihatan, isyarat ini pada mulanya muncul selepas pengujaan dan kemudian mereput apabila C* beralih kepada C⁺. Oleh itu, pereputan isyarat ESA juga boleh digunakan untuk mengesan proses pemindahan elektron.

Nota: Jika K _ET adalah setanding dengan K₀(C), GSB C akan mereput sebelum BET berlaku, dan ESA C akan mencerminkan kedua-dua pemindahan elektron dan pereputan intrinsik.

Apabila masa tunda meningkat lagi, proses pemindahan elektron kembali mula menguasai. Isyarat GSB bagi kedua-dua C dan D mula mereput dan akhirnya hilang, mengembalikan sistem kepada keadaan asalnya (Rajah 5c).

Rajah 5d membentangkan lengkung kinetik yang diekstrak daripada pelbagai ciri spektrum dalam spektrum penyerapan sementara (menjejaki pemindahan elektron ke hadapan dan ke belakang).

• Di bawah K _ET ≫ K₀(C), pereputan ESA C mencerminkan K _ET (memandangkan ESA hilang apabila C menjadi C⁺).

• Kinetik GSB D mencerminkan kedua-dua K _ET dan K _BET.

• Pemulihan GSB C mencerminkan K _BET.

2) Spektrum serapan keadaan mantap C diketahui dan dalam julat pengesanan, tetapi spektrum C⁺ tidak diketahui atau julat luar; Spektrum D tidak diketahui atau tidak dapat dikesan, tetapi spektrum D⁻ diketahui dan dalam julat pengesanan

Rajah 6a menunjukkan spektrum serapan C dan D⁻. Rajah 6b menunjukkan spektrum penyerapan sementara yang diselesaikan masa.

Selepas pengujaan C, isyarat penyerapan D⁻ muncul dan meningkat dengan masa tunda, menunjukkan pemindahan elektron dari C ke D. Sementara itu, GSB C tidak mereput dengan masa di bawah K _ET ≫ K₀(C), tetapi ESA C mereput disebabkan penukaran kepada C⁺.

Apabila masa kelewatan terus meningkat, proses BET mula menguasai. Isyarat daripada C dan D⁻ mereput, dan sistem kembali ke keadaan asasnya.

Rajah 5. (a) Spektrum serapan keadaan mantap bagi molekul C dan D, bersama spektrum serapan sementara bagi molekul C pada saat tertentu selepas pemindahan elektron dari C ke D apabila pengujaan. (b) Spektrum serapan sementara pada pelbagai masa tunda, menunjukkan proses pemindahan elektron teraruh foto antara C dan D. (c) Spektrum serapan sementara pada pelbagai masa tunda, menunjukkan proses pemindahan elektron terbalik. (d) Lengkung kinetik diekstrak pada kedudukan berbeza bagi spektrum ciri penyerapan sementara.

Rajah 6. (a) Spektrum penyerapan keadaan mantap bagi molekul C dan D⁻. (b) Spektrum evolusi masa penyerapan sementara yang sepadan mendedahkan proses pemindahan elektron yang disebabkan oleh foto daripada molekul C kepada molekul D.

Begitu juga, jika spektrum penyerapan molekul C⁺ diketahui, kita juga boleh memerhatikan pertumbuhan isyarat penyerapannya dalam spektrum penyerapan sementara apabila pemindahan elektron teraruh foto berlaku.

3) Dalam senario ketiga, hanya puncak penyerapan keadaan mantap molekul penderma elektron C diketahui, manakala maklumat spektrum C⁺, D, dan D⁻ tidak diketahui dan di luar julat pengesanan spektrum

Dalam kes ini, kita boleh menentukan sama ada pemindahan elektron telah berlaku dengan membandingkan isyarat penyerapan keadaan teruja (ESA) molekul C dalam keadaan dengan dan tanpa pemindahan elektron.

Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7, di bawah keadaan pemindahan elektron, pereputan isyarat ESA C menjadi lebih cepat. Ini kerana proses pereputan keadaan teruja kini termasuk bukan sahaja kadar pereputan intrinsik K₀(C), tetapi juga laluan pereputan tambahan daripada pemindahan elektron (K _ET ).

Rajah 7b menunjukkan lengkung kinetik isyarat ESA C di bawah kedua-dua keadaan. Dengan membandingkan kedua-dua profil pereputan ini, pemalar kadar pemindahan elektron (KET) boleh dikira.

Rajah 7. (a) Pemindahan elektron teraruh foto mempercepatkan pereputan isyarat penyerapan keadaan teruja molekul penderma C. (b) Lengkung kinetik isyarat penyerapan keadaan teruja, dengan dan tanpa pemindahan elektron. Kadar kinetik pemindahan elektron boleh didapati dengan membandingkan parameter kinetik mereka.

Rajah 8. (a) Spektrum penyerapan keadaan mantap bagi molekul penderma tenaga C dan molekul penerima tenaga D dalam pemindahan tenaga teraruh foto, bersama-sama dengan proses tindak balas pemindahan tenaga. (b) Spektrum evolusi masa bagi penyerapan sementara bagi molekul C dan D semasa proses pemindahan tenaga.

04 Pemindahan Tenaga Teraruh Foto

Spektroskopi serapan sementara juga boleh digunakan untuk mengesan secara berkesan proses pemindahan tenaga yang disebabkan oleh foto antara molekul.

Contohnya, Rajah 8a menunjukkan spektrum penyerapan keadaan mantap bagi molekul penderma C dan molekul penerima D. Selepas pengujaan foto, molekul C memasuki keadaan teruja. Tenaga pengujaan kemudiannya dipindahkan ke molekul D melalui pemindahan tenaga, menyebabkan D teruja kepada keadaan teruja, manakala molekul C kembali ke keadaan dasar.

Proses pemindahan tenaga ini dicerminkan dalam spektrum penyerapan sementara seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8b:

• Isyarat peluntur keadaan tanah (GSB) molekul C mereput selepas pengujaan,

• Semasa isyarat GSB molekul D muncul secara beransur-ansur, menunjukkan bahawa D telah menjadi teruja.

Dengan mengekstrak lengkung kinetik daripada spektrum sementara, pemalar kadar pemindahan tenaga boleh ditentukan.

Seperti yang dapat kita lihat, tidak seperti pemindahan elektron teraruh foto, isyarat GSB molekul C mereput semasa proses pemindahan tenaga, kerana keadaan teruja C kembali ke keadaan dasar akibat pemindahan tenaga.

Ambil perhatian bahawa dalam Rajah 8b, isyarat penyerapan keadaan teruja (ESA) C dan D tidak ditunjukkan. Jika boleh diperhatikan, tingkah laku kinetik mereka semasa pemindahan tenaga akan mencerminkan evolusi isyarat GSB yang sepadan.

05 Pelepasan Terrangsang

Spektroskopi serapan sementara juga boleh digunakan untuk mengesan proses pelepasan terstimulasi (SE) molekul.

Proses SE timbul daripada koheren antara pelepasan pendarfluor molekul dan cahaya probe dalam julat spektrum resonan (seperti yang digambarkan dalam Rajah 10a). Khususnya, apabila cahaya probe tiba, beberapa molekul dalam keadaan teruja S₁ berinteraksi dengan foton probe dan memancarkan cahaya yang dirangsang.

Kedudukan spektrum isyarat SE sepadan dengan pendarfluor spontan sampel, dan oleh itu SE biasanya muncul pada pinggir merah isyarat peluntur keadaan tanah (GSB). Dalam banyak kes, isyarat SE dan GSB terletak begitu rapat sehingga sebahagiannya bertindih, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 9b. 

Rajah 9. Proses pelepasan rangsangan molekul dan spektrum penyerapan sementara yang sepadan

Isyarat pelepasan rangsangan (SE) dalam spektroskopi penyerapan sementara muncul sebagai isyarat seperti peluntur (negatif), kerana selepas SE berlaku pada panjang gelombang pancaran pendarfluor, keamatan pancaran siasatan yang mencapai pengesan meningkat disebabkan oleh penambahan pelepasan yang dirangsang:

I _1-pam + ISE > I _1-nyahpam

Akibatnya, perubahan dalam penyerapan dikira sebagai:

Ini menghasilkan nilai ∆A negatif, yang menyerupai isyarat peluntur keadaan tanah (GSB).

Walau bagaimanapun, adalah penting untuk ambil perhatian bahawa isyarat SE mencerminkan populasi molekul dalam keadaan teruja S₁, manakala GSB mencerminkan pengurangan molekul keadaan tanah. Contohnya, semasa proses pemindahan elektron keadaan S₁, isyarat SE cepat mereput (apabila populasi S₁ berkurangan), manakala isyarat GSB kekal tidak berubah (kerana molekul keadaan tanah belum pulih).

06 Kesimpulan

Ringkasan proses kinetik keadaan teruja utama dalam sistem molekul dan isyarat spektrum sementara yang sepadan ditunjukkan dalam Rajah 10. Seperti yang digambarkan, spektroskopi serapan sementara mampu mengesan kebanyakan proses keadaan teruja utama dalam sistem molekul. Walau bagaimanapun, pelbagai isyarat kinetik ini sering bertindih dan berjalin, yang memberikan cabaran dalam mentafsir kedua-dua spektrum sementara dan data kinetik.

Dalam eksperimen sebenar, analisis yang teliti diperlukan. Teknik seperti pemasangan global, pemodelan kinetik dan eksperimen kawalan boleh digunakan untuk menetapkan dan mengesahkan asal-usul isyarat sementara yang berbeza.

Rajah 10. Proses dinamik keadaan teruja utama dan ciri spektrum sepadannya yang boleh dikesan oleh spektroskopi serapan sementara sistem molekul. Anak panah dalam rajah kanan menunjukkan kemungkinan proses dinamik isyarat spektrum.

(Hak cipta terpelihara. Sila nyatakan sumbernya)