photoinduzierten

Photoinduzierte Prozesse sind Vorgänge, die durch Licht auf Materie ausgelöst oder beeinflusst werden. In der Wissenschaft werden sie häufig in Photochemie, Photokatalyse und photoinitiierte Polymerisation zusammengefasst. Typisch sind Moleküle oder Materialien, die Licht absorbieren und in angeregte Zustände übergehen, wodurch neue Reaktionen ermöglicht oder vorhandene Reaktionen beschleunigt werden.

Der Ablauf umfasst die Absorption eines Photons, die Anregung auf singlet- oder triplet-Zustände, und oft eine Folge-Reaktion oder Rückkehr in den Grundzustand. Mechanismen beinhalten Elektronentransfer, Bindungsbruch, Umlagerungen oder Isomerisierung. In Halbleiter- und organischen Systemen können Ladungsträger erzeugt werden, die reaktive Spezies bilden.

Anwendungsbereiche reichen von Photokatalyse zum Abbau schädlicher Substanzen, über lichtinduzierte Polymerisation in der Materialherstellung bis hin zu Solarzellen und lichtgetriebener Energiespeicherung. In der Natur finden sich photoinduzierte Prozesse in der Photosynthese, wo Lichtenergie in chemische Bindungen übertragen wird.

Experimentell werden photoinduzierte Prozesse mit zeitaufgelösten Spektroskopien, Fluoreszenzmessungen, Transienten-Absorptionsspektroskopie und elektrodenbasierte Messungen untersucht. Theoretische Ansätze nutzen Quantenchemie, Reaktionskinetik und Dichtefunktionaltheorie zur Vorhersage von Mechanismen.