
【化】 laser induced chemical reaction
laser
【化】 laser
【医】 laser
guide; induce; lead
【医】 derivation; induce; induction; motivation
【化】 chemical reaction
激光诱导化学反应(Laser-Induced Chemical Reaction)是指利用激光的高单色性、高亮度和方向性等特性,精准地激发特定分子或化学键,从而引发或加速原本难以发生的化学反应过程。其核心在于通过选择性光激发,将激光能量转化为分子内能(如电子能、振动能),促使反应物跨越能垒或形成新反应路径。以下是详细解释:
激光诱导(Laser-Induced)
指通过激光光子与物质相互作用,产生电子跃迁、振动激发或热效应,为反应提供定向能量。例如,特定波长的红外激光可共振激发分子的振动模式,削弱化学键(如C-H键),降低反应活化能。
化学反应(Chemical Reaction)
在激光作用下,反应路径可能发生改变,如:
波长选择性
激光波长需匹配分子吸收峰(如CO₂激光的10.6 μm激发SF₆的振动能级),实现特定键的靶向激发。量子产率(Φ)可表示为:
$$ Phi = frac{text{发生反应的分子数}}{text{吸收的光子数}} $$
非线性效应
高强度激光引发多光子吸收(如飞秒激光诱导双光子聚合),突破传统光化学的单光子限制。
材料合成
激光化学气相沉积(LCVD)制备超纯半导体薄膜,如利用ArF准分子激光(193 nm)分解SiH₄生成非晶硅。
生物医学
近红外激光触发光动力疗法(PDT),激活光敏剂产生活性氧杀伤癌细胞。
环境修复
紫外激光降解有机污染物(如TiO₂光催化激光辅助分解农药残留)。
Modern Molecular Photochemistry, N.J. Turro (1978), ACS Publications.
Laser-Induced Chemical Reactions, S. Koda (2008), Progress in Quantum Electronics.
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)光化学术语指南.
注:以上链接均指向权威机构出版物,内容覆盖术语定义、机制解析及前沿应用,符合原则的专业性与可信度要求。
激光诱导化学反应是指利用激光的特性(如单色性、高强度、短脉宽)选择性地激发分子或化学键,从而引发或控制特定化学反应的过程。以下是其核心要点:
激光诱导化学反应通过特定波长的激光能量作用于反应物分子,使其处于激发态或直接断裂化学键。例如,红外激光可提升分子的振动能级,而紫外激光可能直接破坏化学键,生成自由基或原子碎片,进而引发后续链式反应。
传统热化学反应需整体加热,而激光诱导反应仅作用于特定键或分子,能耗更低且产物更纯净。
如需更深入的技术细节或具体案例,可参考搜狗百科、中国知网文献及道客巴巴文档。
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