fotokemiallisista

Fotokemialliset prosessit ovat kemiallisia reaktioita, jotka käynnistyvät valon absorptiossa. Kun molekyyli absorboi fotonin, sen elektronit virittyvät korkeammalle energiatasolle. Tämän tilan seuraus voi olla useita reittejä: molekyyli voi hajota fotolyysissä, se voi reagoida toisten yhdisteiden kanssa radikaaleiksi, tai se voi palata takaisin perus-tilaan emittoamalla valoa tai vapauttamalla lämpöä. Valon energia ja aallonpituus sekä ympäristön olosuhteet määrittävät, millaisia reaktioita syntyy.

Fotokemialliset prosessit ovat keskeisiä ilmakehässä ja monissa teknisissä sovelluksissa. Esimerkkejä ovat NO2:n fotolyysi ja ilmakehän OH-radikaalin muodostuminen valosta käynnistyneiden reaktioiden kautta. Valo voi nopeuttaa hapettumisia ja synnyttää sekundaarisia yhdisteitä sekä vaikuttaa biologisiin molekyyleihin ultraviolettisäteilyn avulla. Näiden reaktioiden ymmärtäminen on tärkeää ympäristön puhdistuksessa sekä riskien arvioinnissa.

Sovelluksia on laajalti. Fotokemialliset periaatteet mahdollistavat fotolitografian, UV-kovettumisen ja polymeroinnin sekä fotoredoksikatalyysin, jossa valo mahdollistaa uusia reittejä kemiallisen synteesin toteuttamiseen. Aurinkokennoissa ja dye-sensitized solar cells -soluissa (väriaine-sensoroidut aurinkokennot) valo muuntaa valon energian sähköksi. Myös valoon liittyvät kuvantamis- ja materiaalitutkimuksen menetelmät hyödyntävät fotokemiallisia ilmiöitä.

Fotokemialliset prosessit muodostavat laajan tutkimusalueen, jonka tavoitteena on ymmärtää ja hyödyntää valon energiaa kemiallisissa reaktioissa. Ne ovat sekä ympäristön kannalta keskeisiä että teknologisesti hyödyllisiä.