Photochemistry
A.A. 2020/2021
Learning objectives
Obiettivi dell'insegnamento sono: la comprensione della produzione di stati elettronici eccitati e dei processi fotochimici e fotofisici; le informazioni sulle tecniche dei processi fotoindotti; la comprensione dello sviluppo dei processi fotochimici che avvengono in natura, dei principi della fotoproduzione e fotostabilizzazione di polimeri, nonche' dei principi e delle potenzialita' della foto(elettro)catalisi.
Expected learning outcomes
L'insegnamento fornisce padronanza dei concetti di interazione luce-materia, delle proprieta' degli stati elettronici eccitati e dei principi e applicazioni di processi fotoindotti.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Course syllabus and organization
Edizione unica
Periodo
Primo semestre
Le lezioni verranno registrate e messe a disposizione degli studenti
Programma
Produzione e proprietà di stati elettronici eccitati. Assorbimento di radiazione e stati elettronici delle molecole. Il diagramma di Jablonski. Tempi di vita, energia, geometria e proprietà acido-base di stati elettronici eccitati, effetti del solvente.
Cammini di disattivazione fotofisici e fotochimici. Rilassamento vibrazionale, transizioni radiative e non radiative, cinetica di spegnimento di stati eccitati, eccimeri ed ecciplessi. Cinetica e meccanismo di reazioni fotochimiche.
Tecniche sperimentali. Sorgenti di luce convenzionali, LEDs; attinometri; principi di funzionamento e proprietà dei lasers, spettroscopia di luminescenza, spettroscopia di assorbimento di transienti e di emissione risolta nel tempo.
Processi fotochimici in natura. Reazioni fotochimiche nell'atmosfera e nella stratosfera. Smog fotochimico. La fotosintesi, il processo visivo.
Fotocatalisi e altre applicazioni. Processi fotoelettrochimici su semiconduttori, la fotocatalisi per la conversione di energia solare e per la degradazione degli inquinanti dell'acqua e dell'aria. Fotopolimerizzazioni, fotoiniziatori e meccanismo; degradazione fotoindotta e stabilizzazione di polimeri. Fotocromismo, sintesi fotochimiche.
Cammini di disattivazione fotofisici e fotochimici. Rilassamento vibrazionale, transizioni radiative e non radiative, cinetica di spegnimento di stati eccitati, eccimeri ed ecciplessi. Cinetica e meccanismo di reazioni fotochimiche.
Tecniche sperimentali. Sorgenti di luce convenzionali, LEDs; attinometri; principi di funzionamento e proprietà dei lasers, spettroscopia di luminescenza, spettroscopia di assorbimento di transienti e di emissione risolta nel tempo.
Processi fotochimici in natura. Reazioni fotochimiche nell'atmosfera e nella stratosfera. Smog fotochimico. La fotosintesi, il processo visivo.
Fotocatalisi e altre applicazioni. Processi fotoelettrochimici su semiconduttori, la fotocatalisi per la conversione di energia solare e per la degradazione degli inquinanti dell'acqua e dell'aria. Fotopolimerizzazioni, fotoiniziatori e meccanismo; degradazione fotoindotta e stabilizzazione di polimeri. Fotocromismo, sintesi fotochimiche.
Prerequisiti
Conoscenze acquisite negli insegnamenti di Chimica Fisica I e Chimica Fisica II della laurea triennale in Chimica o in Chimica Industriale.
Metodi didattici
Lezioni con l'ausilio di proiezioni. Se possibile, verrà effettuata una attività in laboratorio.
Materiale di riferimento
- Gilbert, J. Baggott, Essentials of Molecular Photochemistry, Blackwell, 1991
- M. Klessinger, J. Michl, Excited States and Photochemistry of Organic Molecules, VCH, 1995
- R.P. Wayne, Principles and Applications of Photochemistry, Oxford University Press, 1988.
- M. Klessinger, J. Michl, Excited States and Photochemistry of Organic Molecules, VCH, 1995
- R.P. Wayne, Principles and Applications of Photochemistry, Oxford University Press, 1988.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La prova di esame orale consisterà in un colloquio nel corso del quale verranno discussi argomenti presentati durante le lezioni frontali.
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docente:
Selli Elena