電子溶劑化

電子溶劑化實質上是電子與其周圍溶劑分子形成平衡態構型的定域化電子的過程。

基本介紹

• 中文名：電子溶劑化
• 外文名： electron solvation
• 具體介紹：電子熱能化、電子陷落、淺阱電子
• 理論基礎：可用預陷阱理論解釋
• 本質：形成平衡態構型的定域化電子
• 時間：≤3×10^(-13)s

概述

電子溶劑化 electron solvation

具體介紹

電子溶劑化過程包括電子熱能化、電子陷落、淺阱電子(前溶劑化電子)向深阱電子(溶劑化電子)轉變。在水中，電子溶劑化時間≤3×10^(-13)s。

理論基礎

電子溶劑化過程可用預陷阱理論解釋，此理論認為低溫液體和玻璃體中，溶劑分子的永久偶極子或誘導偶極子的瞬間定向可以形成許多電子陷阱，陷阱的勢能與溶劑分子的規則排列有關。一般說來，體系中具有最佳溶劑分子排列(勢能較低)的陷阱(深阱)的數目比排列較差(勢能較高)的陷阱(淺阱)要少，所以大多數熱能化電子將陷落在淺阱中。陷落在淺阱和深阱中的電子都是定域化電子，前者稱淺阱電子，與周圍溶劑分子間沒有達到平衡態構型，是一種亞穩態，有光譜位移的特徵，後者稱深阱電子，是一種熱力學平衡態，電子與周圍溶劑分子間已達到平衡態構型，無光譜位移特徵。

淺阱電子向深阱電子轉變有三種理論解釋：

(1)重排機理，認為淺阱電子周圍的溶劑分子在電子電場影響下進一步重排形成較深的陷阱

(2)熱激發(電子跳躍)機制，處於淺阱中的電子可被熱激發從陷阱中跳出，從淺阱中躍出的電子可被周圍的陷阱重新俘獲，有時電子要經幾次跳躍才能進入深阱

(3)隧道效應，隧道模型認為，淺阱電子可經隧道過程通向深阱。隧道過程的特徵是與溫度無關。