具体描述
Devoted exclusively to the basic theories, concepts and applications of light-initiated electron transfer processes, Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer is the first book to deliver an introductory-level account of this highly active research area in a concise and easy-to-follow pedagogical manner. No prior knowledge of photochemistry is assumed or required.
The author introduces essential background information on photochemistry and electrochemistry and presents a systematic account of the photoinduced electron transfer process. He carefully explains the fundamental thermodynamic equation governing the photoinduced electron, explores the diverse realm of electron photochemistry reactions and provides a survey of today's most important applications. Coverage also features discussion on classical and nonclassical theories to faster insight on a host of underlying molecular and environmental factors. Novel applications such as solar energy conversion, artificial photosynthesis, semiconductor technology, organized assemblies, and molecular electronic devices are described in appropriate detail.
Fundamentals of Photoinduced Electron-Transfer is of special value as both a learning tool and working reference in photochemistry, physical chemistry, molecular physics, spectroscopy and electrochemistry.
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用户评价
这本书的封面设计本身就颇具匠心，那深邃的蓝色背景，仿佛预示着量子世界的神秘与广阔，而中央那仿佛被激发而跃动的光晕，则巧妙地传达了“光诱导”的核心概念。当我第一次翻开它，扑面而来的并非是枯燥的公式堆砌，而是一种严谨且富有逻辑性的叙事结构，仿佛一位经验丰富的向导，带领我一步步深入光化学反应的奥秘。我尤其欣赏作者在介绍基础概念时所采用的类比手法，例如将电子的转移比作水滴在斜坡上滚动，清晰地解释了能量势垒的概念，让我这个初涉此领域的研究者也能迅速建立起直观的理解。随后，作者并没有止步于基础，而是循序渐进地引入了更复杂的模型，诸如Marcus理论的演化，从最初的半经验模型到量子力学基础的阐述，每一步都显得那么自然而然，仿佛是为了解决前一个问题而诞生的答案。书中大量的图表和示意图更是功不可没，它们以一种可视化的方式，将抽象的物理过程具象化，比如描绘电子在分子轨道间的跃迁路径，以及能量转移的动态过程，这些图表的设计精心，清晰明了，极大地降低了阅读的理解难度。而且，作者对实验技术的介绍也同样详尽，从瞬态吸收光谱到飞秒激光光谱，每一种技术都不仅仅是简单地列举，而是深入探讨了其背后的物理原理、应用范围以及局限性，这让我能够更好地理解实验数据背后的科学意义，并为我未来的实验设计提供了重要的参考。总而言之，这本书为我构建了一个坚实的光诱导电子转移理论框架，让我对这个充满活力的研究领域产生了浓厚的兴趣，并为我后续的深入研究奠定了坚实的基础。
评分《Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer》提供了一种令人着迷的视角来理解光如何驱动化学反应。我之前对光化学的理解相对零散，这本书的出现，就像是为我搭建了一个清晰的知识体系。我非常赞赏作者对“单线态”（singlet state）和“三线态”（triplet state）的区分及其在光化学反应中的不同角色。书中详细阐述了“系间窜越”（intersystem crossing, ISC）的过程，并解释了为什么某些分子更容易产生三线态激发态。这对于我理解光敏剂的设计至关重要，因为三线态激发态在光动力疗法和光催化中有广泛应用。书中对“光诱导质子转移”（photoinduced proton transfer）的讨论也令我印象深刻，作者详细解释了质子在光激发下如何从一个位置转移到另一个位置，并给出了影响质子转移效率的因素。这对于我研究生物分子中的光化学过程非常有启发。此外，书中还引入了“电荷转移复合物”（charge-transfer complexes）的概念，并解释了它们在光电材料中的作用。作者通过实例，说明了如何通过调整给体和受体的结构来控制复合物的电子结构和光物理性质。
评分这本书的深度和广度着实令人印象深刻。我之前阅读过一些关于光化学的书籍，但很少有能像《Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer》这样，在理论深度和实践应用的结合上做得如此出色。作者在早期章节中，对电子转移过程中的动力学和热力学因素进行了详尽的分析，尤其是对电荷转移态的形成和衰减的描述，可以说是鞭辟入里。我特别关注了关于重组能（reorganization energy）的讨论，作者不仅解释了内重组能和外重组能的区别，还深入探讨了不同溶剂环境对重组能的影响，这对于理解溶液中电子转移反应的速度至关重要。书中对激发态分子内电子转移（ESIPT）的研究更是达到了令人惊叹的细节程度，从其发生机制到影响因素，再到如何通过化学结构调控，作者都给出了详实的解答。这对于我正在进行的一个有机半导体材料的设计项目来说，无疑是雪中送炭。此外，书中还引入了“电子振动耦合”（electron-vibration coupling）的概念，并将其与电子转移速率联系起来，这种跨学科的整合让我受益匪浅，它让我意识到，仅仅理解电子本身的运动是不够的，还需要关注分子骨架的振动模式对电子转移过程的协同作用。作者在讲解时，总是能够将复杂的概念分解成易于理解的部分，并通过大量的实例来佐证理论，这些实例涵盖了从无机催化剂到有机染料，再到生物分子等广泛领域，极大地拓宽了我的视野。
评分对于我这样一个在材料科学领域摸爬滚打多年的研究者来说，一本好的参考书是必不可少的。而《Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer》正是这样一本能够在我遇到瓶颈时，提供灵感和解决方案的宝藏。我印象最深刻的是书中关于“多步电子转移”（stepwise electron transfer）的章节，作者详细阐述了电荷在多组分体系中如何通过一系列中间步骤进行转移，并引入了“氧化还原电位”（redox potential）和“电子亲和势”（electron affinity）等关键参数来预测转移方向和效率。这对于理解串联型光催化剂的设计至关重要，因为需要精确控制每一步的能量变化，以避免能量损失。书中还讨论了“光诱导电荷分离”（photoinduced charge separation）在太阳能电池中的应用，详细介绍了不同类型的太阳能电池结构，如染料敏化太阳能电池（DSSC）和钙钛矿太阳能电池（PSC），并分析了光诱导电子转移在这些器件中的关键作用。作者在介绍这些应用时，并没有停留在概念层面，而是深入分析了影响器件效率的关键因素，并提出了相应的改进策略，例如通过改变界面修饰层来减少界面复合，或者通过掺杂来调控材料的能级。这些具体的指导对于我开发新型光电器件提供了极大的启发。此外，书中关于“激子”（exciton）动力学的论述也十分精彩，它解释了光子吸收后如何形成激子，以及激子如何解离成自由载流子，这是理解许多光电材料工作原理的基础。
评分这本书的阅读体验可以说是“丝滑”又“深刻”。我是一名研究生，在学习光化学的过程中，经常会遇到一些概念上的模糊不清，而《Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer》恰好解决了我的困扰。作者在讲解“光致发光”（photoluminescence）和“非辐射跃迁”（non-radiative decay）时，使用了非常形象的语言，并配以清晰的能级图，让我能够迅速区分这两种光子退激的方式，并理解它们对荧光量子产率的影响。我特别喜欢书中关于“能量转移”（energy transfer）的讨论，包括Förster共振能量转移（FRET）和Dexter能量转移。作者详细解释了FRET的距离依赖性，并给出了计算FRET效率的公式，这对于我在生物成像领域研究分子间的相互作用非常有帮助。Dexter能量转移的阐述也同样精彩，作者将其与FRET进行对比，强调了其对电子重叠的要求，这让我对不同类型的能量转移机制有了更全面的认识。更重要的是，书中还穿插了一些“小贴士”（tips）和“常见误区”（common pitfalls），这些内容往往能点醒我之前没有注意到的细节，或者纠正我错误的理解。例如，作者在讲解 Marcus 理论时，特别提醒读者要注意“活化自由能”（activation free energy）的计算，并给出了几种常用的计算方法。这种细致入微的指导，使得本书不仅是一本教科书，更像是一位耐心的导师。
评分这本书的权威性和前沿性让我印象深刻。我是一名资深的研究员，一直在寻找能够更新我知识库，并提供新研究思路的文献。这本书无疑满足了我的需求。我特别关注了书中关于“自由基离子”（radical ions）的生成和反应的章节。作者详细介绍了光诱导下自由基离子的形成机制，以及自由基离子在后续化学反应中的重要作用。这对于我正在进行的有机合成项目，即利用光诱导自由基反应构建复杂分子，提供了重要的理论指导。书中还讨论了“电子传递链”（electron transfer chains）在生物体系中的作用，例如在呼吸作用和光合作用中，强调了精确的电子转移路径和能量调控的重要性。我注意到作者在讲解这些复杂生物过程时，并没有简单地罗列事实，而是深入分析了其中的光诱导电子转移原理。此外，书中对“单分子光谱”（single-molecule spectroscopy）在研究光诱导电子转移中的应用也进行了介绍，这让我了解到如何通过观测单个分子来揭示更精细的动力学过程。
评分《Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer》是一本真正意义上的“必读”之作。它不仅系统地梳理了光诱导电子转移的核心理论，更以一种引人入胜的方式，展现了这个领域充满活力和创新性的研究前沿。我之前在阅读文献时，经常会遇到一些关于“光化学反应机理”的争论，而这本书的出现，为我提供了一个坚实的理论基础来理解这些争论。作者在讲解“自由基链反应”（radical chain reactions）在光诱导过程中的作用时，详细阐述了链引发、链增长和链终止的各个环节，并给出了具体的反应示例。这对于我理解许多自由基介导的光化学转化过程非常有帮助。书中对“光诱导电子转移在材料科学中的应用”也进行了广泛的探讨，包括有机发光二极管（OLED）、光传感器和光催化剂等。作者在介绍这些应用时，并没有简单地列举产品，而是深入分析了光诱导电子转移在其中扮演的关键角色，以及如何通过调控材料的电子结构来优化器件性能。我尤其关注了书中关于“光诱导电化学”（photoelectrochemistry）的研究，它将光化学和电化学巧妙地结合起来，开辟了新的研究途径。
评分《Fundamentals of Photoinduced Electron Transfer》的语言风格既严谨又富有吸引力。作为一名博士生，我需要一本能够帮助我深入理解概念，并能引申出新研究方向的书籍。这本书在这方面做得非常出色。我特别喜欢书中关于“光化学电池”（photochemical cells）的章节，它不仅介绍了不同类型的光化学电池，如光电化学电池和光催化水分解，还深入分析了其中的光诱导电子转移过程如何影响电池的效率。作者在讨论提高效率的策略时，结合了理论计算和实验证据，让我对如何优化光化学器件有了更清晰的认识。书中对“界面电子转移”（interfacial electron transfer）的详细阐述也令我受益匪浅。作者区分了不同类型的界面，如固-液界面、固-固界面，并分析了电子在这些界面上的转移动力学。这对于我研究纳米材料在光催化和能量储存中的应用至关重要。此外，书中还讨论了“光诱导氧化还原反应”（photoinduced redox reactions）在有机合成中的应用，并列举了许多成功的案例，这极大地激发了我利用光化学方法进行新分子合成的兴趣。
评分这本书的知识体系非常完整，从基础概念到前沿应用，都涵盖得淋漓尽致。我作为一名在化学教育领域工作的教师，一直希望能够找到一本既能满足我自身学术研究需求，又能作为优秀教材的书籍。这本书无疑是我期待已久的。作者在讲解“光诱导电子转移”的“驱动力”（driving force）时，引入了“吉布斯自由能变化”（Gibbs free energy change）的概念，并详细解释了如何通过电化学数据来估算电子转移的驱动力。这对于我为学生讲解化学热力学和动力学之间的关系非常有帮助。书中对“光致变色材料”（photochromic materials）的讨论也令我非常着迷。作者解释了这些材料如何通过光诱导电子转移实现颜色变化，以及如何设计具有特定响应的材料。这为我的科普讲座提供了丰富的素材。此外，书中对“光信号转导”（light signal transduction）在生物体系中的研究也进行了介绍，例如视网膜中视觉信号的产生，以及植物光合作用中光信号的捕获。这些内容不仅具有科学价值，更能激发学生对生命科学和化学交叉领域的兴趣。
评分这本书的结构安排堪称典范。我作为一个在化学物理领域有一定基础的研究者，依然能从中获得宝贵的知识。本书在前几章就奠定了扎实的理论基础，例如对量子力学中“隧穿效应”（tunneling effect）的深入探讨，以及其在电子转移中的作用。作者没有回避复杂的数学推导，而是以一种循序渐进的方式，将这些数学工具引入到解释物理现象中。当我读到关于“电子自旋”（electron spin）和“自旋选择性”（spin selectivity）在电子转移中的作用时，我感到耳目一新。这部分内容往往在其他光化学书籍中被忽视，但它对于理解某些特定的光诱导反应，如光化学合成中的立体化学控制，至关重要。书中还详细介绍了“瞬态吸收光谱”（transient absorption spectroscopy）的技术原理和数据分析方法，并列举了许多不同体系的瞬态吸收谱图，帮助读者理解如何从光谱数据中提取电子转移动力学信息。我尤其关注了书中关于“时间分辨光谱”（time-resolved spectroscopy）在研究超快过程中的应用，这对于理解飞秒到皮秒尺度下的电子转移过程至关重要。作者通过大量的实例，展示了如何利用这些技术来揭示反应机理，例如在光合作用中的光捕获和电荷分离过程。
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