Photochemistry
A.A. 2021/2022
Obiettivi formativi
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.
Risultati apprendimento attesi
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.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
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