光化學(xué)反應(yīng)原理

日期：2024-10-13 02:31

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摘要：

光化學(xué)反應(yīng)在環(huán)境中主要是受陽(yáng)光的照射，污染物吸收光子而使該物質(zhì)分子處于某個(gè)電子激發(fā)態(tài)，而引起與其它物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。如光化學(xué)煙霧形成的起始反應(yīng)是氧化氮（NO2）在陽(yáng)光照射下，吸收紫外線（波長(zhǎng)2900~4300A）而分解為氧化氮（NO）和原子態(tài)氧（O，三重態(tài)）的光化學(xué)反應(yīng)，由此開始了鏈反應(yīng)，導(dǎo)致了臭氧及與其它有機(jī)烴化合物的系列反應(yīng)而終生成了光化學(xué)煙霧的有毒產(chǎn)物，如過氧乙酰硝酸酯（PAN）等。

大氣污染的化學(xué)原理比較復(fù)雜，它除了與般的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律有關(guān)外，更多的由于大氣中物質(zhì)吸收了來自太陽(yáng)的輻射能量（光子）發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)，使污染物成為毒性更大的物質(zhì)（叫做次污染物）。光化學(xué)反應(yīng)是由物質(zhì)的分子吸收光子后所引發(fā)的反應(yīng)。分子吸收光子后，內(nèi)部的電子發(fā)生能躍遷，形成不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，然后進(jìn)步發(fā)生離解或其它反應(yīng)。

反應(yīng)是引發(fā)反應(yīng)，是分子或原子吸收光子形成激發(fā)態(tài)A*的反應(yīng)。引發(fā)反應(yīng)所吸收的光子能量需與分子或原子的電子能差的能量相適應(yīng)。物質(zhì)分子的電子能差值較大，只有遠(yuǎn)紫外光、紫外光和可見光中能部分才能使價(jià)電子激發(fā)到能態(tài)。即波長(zhǎng)小于700 nm才有可能引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)。產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)分子活性大，可能產(chǎn)生上述（2）～（4）系列復(fù)雜反應(yīng)。

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