《光功能材料理論基礎》是根據(jù)華東理工大學化學與分子工程學院新工科 “精細化工專業(yè)”教學基本內(nèi)容的要求而編寫的。主要目的是讓學生加深理論基礎知識認識的同時，能夠?qū)夤δ懿牧系母拍�、分子設計理論、物理和化學性質(zhì)，以及它們在集成光學、材料、能源、生物醫(yī)藥方面的應用有一定程度的了解，拓寬學生的知識面，為后續(xù)課程的學習與研究打好理論基礎。全書總共分為 7章，包括量子化學基礎、光化學原理、激發(fā)態(tài)能量轉(zhuǎn)移與電子轉(zhuǎn)移、有機光致變色材料、有機發(fā)光材料、有機非線性光學材料和光電轉(zhuǎn)換功能材料。每章末均附有思考題和參考文獻。
本書可作為應用化學專業(yè)、精細化工專業(yè)及相關專業(yè)學生學習光功能材料理論知識的教材或教學參考用書，也可供有關科研工作者參考。
第1章 量子化學基礎 1
1.1概述 1
1.2量子化學發(fā)展歷史 2
1.3量子力學基本原理3
1.3.1波粒二象性 3
1.3.2量子力學的基本假定 4
1.4不確定性原理 9
1.5價鍵理論 9
1.5.1經(jīng)典共價學說 9
1.5.2價鍵理論的源頭 10
1.5.3價鍵理論的發(fā)展 14
1.6 分子軌道理論 21
1.6.1原子軌道 22
1.6.2分子軌道 27
1.6.3分子軌道理論要點 30
1.6.4休克爾分子軌道法 37
1.6.5前線軌道理論 40
1.7密度泛函理論 43
思考題 44
參考文獻 45
第2章 光化學原理 46
2.1 光化學基礎 46
2.1.1四大基本定律 46
2.1.2電子激發(fā) 47
2.1.3分子激發(fā)態(tài)的衰減和失活 48
2.1.4輻射躍遷與無輻射躍遷 49
2.1.5分子間能量傳遞 49
2.1.6光化學量子效率 50
2.2 激發(fā)態(tài)猝滅動力學 51
2.2.1斯頓-伏爾莫公式 51
2.2.2激發(fā)態(tài)壽命 52
2.3 超分子光物理與光化學過程 53
2.3.1超分子光化學 53
2.3.2光物理和光化學過程的研究方法 54
思考題 55
參考文獻 55
第3章 激發(fā)態(tài)能量轉(zhuǎn)移與電子轉(zhuǎn)移 56
3.1 光致電子轉(zhuǎn)移 56
3.1.1電子轉(zhuǎn)移自由能.G的變化 57
3.1.2Weller理論與Marcus理論的比較 59
3.1.3勢能面 60
3.1.4Franck-Condon原理 60
3.1.5激基締合物和激基復合物 61
3.2 光致能量轉(zhuǎn)移62
3.2.1能量轉(zhuǎn)移基本理論 62
3.2.2能量轉(zhuǎn)移的研究方法 67
3.2.3能量轉(zhuǎn)移的典型實例 73
3.3 能量轉(zhuǎn)移與電子轉(zhuǎn)移的競爭 75
3.3.1雙組分體系中的能量轉(zhuǎn)移和電子轉(zhuǎn)移 75
3.3.2能量轉(zhuǎn)移理論 77
3.3.3電子轉(zhuǎn)移過程 79
3.3.4能量轉(zhuǎn)移與電子轉(zhuǎn)移的動力學處理 79
3.3.5能量轉(zhuǎn)移與電子轉(zhuǎn)移競爭的實例 81
思考題 82
參考文獻 83
第4章 有機光致變色材料 84
4.1光致變色理論基礎 84
4.1.1開關環(huán)光致變色及其勢壘 86
4.1.2基團遷移光致變色及其勢壘 87
4.2重要的光致變色體系 90
4.2.1質(zhì)子轉(zhuǎn)移光致變色體系 91
4.2.2反式-順式光異構化光致變色體系 91
4.2.3分子均裂光致變色體系 92
4.2.4環(huán)化光致變色體系 93
4.3光致變色材料的應用 97
4.3.1光信息存儲 97
4.3.2光致變色信息存儲器件 98
4.3.3應用于信息存儲中的光致變色化合物 99
4.3.4生物分子活性的光調(diào)控 104
4.3.5防護和裝飾材料 107
4.3.6防偽和偽裝材料 109
思考題 112
參考文獻 112
第5章 有機發(fā)光材料 114
5.1光致發(fā)光材料 114
5.1.1光致發(fā)光基本原理 114
5.1.2影響熒光的主要因素 115
5.1.3發(fā)光量子效率與發(fā)光強度117
5.1.4聚集誘導發(fā)光 120
5.1.5熒光探針121
5.1.6熒光化學敏感器 124
5.2電致發(fā)光材料與器件 128
5.2.1無機電致發(fā)光材料與器件129
5.2.2無機粉末電致發(fā)光材料與器件 130
5.2.3無機薄膜電致發(fā)光材料與器件 136
5.2.4無機單晶電致發(fā)光材料與器件 138
5.2.5有機電致發(fā)光材料與器件142
5.2.6OLED器件性能 148
5.2.7OLED應用展望 150
5.3化學發(fā)光 151
5.3.1化學發(fā)光基本原理 151
5.3.2生物系統(tǒng)化學發(fā)光 152
5.3.3化學發(fā)光免疫分析 154
5.3.4電化學發(fā)光158
5.4機械發(fā)光 162
5.4.1機械發(fā)光的簡介 162
5.4.2機械發(fā)光的分類 163
5.4.3機械發(fā)光材料的發(fā)光機理163
5.4.4機械發(fā)光材料的研究現(xiàn)狀與應用 164
5.4.5機械發(fā)光變色材料 166
思考題 170
參考文獻 170
第6章 有機非線性光學材料 171
6.1有機非線性光學材料的原理和設計 171
6.1.1概述 171
6.1.2非線性光學效應 172
6.1.3光折變效應 175
6.1.4有機非線性光學材料的分子設計 176
6.1.5非線性光學性質(zhì)計算方法 180
6.2有機非線性光學材料 183
6.2.1有機二階非線性光學晶體 184
6.2.2有機高分子二階非線性光學材料 188
6.2.3有機三階非線性光學材料 194
6.3有機非線性光學器件 197
6.3.1電光器件 197
6.3.2空間光調(diào)制器 202
思考題 206
參考文獻 207
第7章 光電轉(zhuǎn)換功能材料 208
7.1概述 208
7.2光電導材料 208
7.2.1電荷產(chǎn)生材料 209
7.2.2空穴傳輸材料 210
7.2.3電子傳輸材料 211
7.3光電動勢（光伏）有機材料及其在太陽能電池上的應用 212
7.3.1太陽能電池的評價參數(shù) 212
7.3.2有機小分子太陽能電池材料 214
7.3.3染料敏化太陽能電池材料 236
思考題 245
參考文獻 246
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