fotokemiliste

Fotokemialliset prosessit ovat kemiallisia reaktioita, joita käynnistetään tai nopeutetaan valon vaikutuksesta. Kun molekyyli absorboi fotoneja, sen elektroni nousee korkeammalle energiatasolle ja voi siirtyä singlet-tilasta triplet-tilaan. Tämä lisää reaktiivisuutta ja voi johtaa bondien katkeamiseen, uusien sidosten muodostumiseen, isomeriaan tai radikaalien syntyyn. Keskeisiä mekanismeja ovat fotolysi (valon aiheuttama hajoaminen), fotosensitointi (toisen aineen avulla tapahtuva valonansiirto, joka käynnistää reaktion) sekä fotokatalyysi (valokatalyytti nopeuttaa redox-reaktioita). Myös elektroninsiirtoreaktiot ja energiansiirtomekanismit ovat yleisiä.

Fotokemialliset prosessit ovat tärkeitä monilla aloilla. Valokuvateollisuus ja historiallisen kuvaamisen kehitys perustuivat valon aiheuttamiin kemiallisiin reaktioihin. Nykyisin fotopolimerointi hyödyntää valoon herättäviä reaktioreittejä rakennusmateriaalien kovettamiseen. Fotolitografia käyttää valoa kuvioiden siirtämiseen mikrosirujen valmistuksessa. Fotokatalyysillä, erityisesti TiO2- tai ZnO-pohjaisilla materiaaleilla, voidaan edistää ympäristön puhdistusta ja veden sekä ilman laadun parantamista. Energiatutkimuksissa tutkitaan valon avulla tapahtuvaa CO2:n pelkistystä ja vesien kemiallista muuntamista.

Turvallisuus: Fotokemialliset reaktiot voivat muodostaa reaktiivisia happi- ja radikaalivaihtoehtoja, minkä vuoksi UV- ja näkyvän valon altistusta tulisi hallita asianmukaisin suojauksin.