光功能材料理論基礎

第1章 量子化學基礎 1
1.1概述 1
1.2量子化學發展歷史 2
1.3量子力學基本原理3
1.3.1波粒二象性 3
1.3.2量子力學的基本假定 4
1.4不確定性原理 9
1.5價鍵理論 9
1.5.1經典共價學說 9
1.5.2價鍵理論的源頭 10
1.5.3價鍵理論的發展 14
1.6 分子軌道理論 21
1.6.1原子軌道 22
1.6.2分子軌道 27
1.6.3分子軌道理論要點 30
1.6.4休克爾分子軌道法 37
1.6.5前線軌道理論 40
1.7密度泛函理論 43
思考題 44
參考文獻 45

第2章 光化學原理 46
2.1 光化學基礎 46
2.1.1四大基本定律 46
2.1.2電子激發 47
2.1.3分子激發態的衰減和失活 48
2.1.4輻射躍遷與無輻射躍遷 49
2.1.5分子間能量傳遞 49
2.1.6光化學量子效率 50
2.2 激發態猝滅動力學 51
2.2.1斯頓-伏爾莫公式 51
2.2.2激發態壽命 52
2.3 超分子光物理與光化學過程 53
2.3.1超分子光化學 53
2.3.2光物理和光化學過程的研究方法 54
思考題 55
參考文獻 55

第3章 激發態能量轉移與電子轉移 56
3.1 光致電子轉移 56
3.1.1電子轉移自由能.G的變化 57
3.1.2Weller理論與Marcus理論的比較 59
3.1.3勢能面 60
3.1.4Franck-Condon原理 60
3.1.5激基締合物和激基複合物 61
3.2 光致能量轉移62
3.2.1能量轉移基本理論 62
3.2.2能量轉移的研究方法 67
3.2.3能量轉移的典型實例 73
3.3 能量轉移與電子轉移的競爭 75
3.3.1雙組分體系中的能量轉移和電子轉移 75
3.3.2能量轉移理論 77
3.3.3電子轉移過程 79
3.3.4能量轉移與電子轉移的動力學處理 79
3.3.5能量轉移與電子轉移競爭的實例 81
思考題 82
參考文獻 83

第4章 有機光致變色材料 84
4.1光致變色理論基礎 84
4.1.1開關環光致變色及其勢壘 86
4.1.2基團遷移光致變色及其勢壘 87
4.2重要的光致變色體系 90
4.2.1質子轉移光致變色體系 91
4.2.2反式-順式光異構化光致變色體系 91
4.2.3分子均裂光致變色體系 92
4.2.4環化光致變色體系 93
4.3光致變色材料的應用 97
4.3.1光資訊存儲 97
4.3.2光致變色資訊記憶體件 98
4.3.3應用於資訊存儲中的光致變色化合物 99
4.3.4生物分子活性的光調控 104
4.3.5防護和裝飾材料 107
4.3.6防偽和偽裝材料 109
思考題 112
參考文獻 112

第5章 有機發光材料 114
5.1光致發光材料 114
5.1.1光致發光基本原理 114
5.1.2影響螢光的主要因素 115
5.1.3發光量子效率與發光強度117
5.1.4聚集誘導發光 120
5.1.5螢光探針121
5.1.6螢光化學敏感器 124
5.2電致發光材料與器件 128
5.2.1無機電致發光材料與器件129
5.2.2無機粉末電致發光材料與器件 130
5.2.3無機薄膜電致發光材料與器件 136
5.2.4無機單晶電致發光材料與器件 138
5.2.5有機電致發光材料與器件142
5.2.6OLED器件性能 148
5.2.7OLED應用展望 150
5.3化學發光 151
5.3.1化學發光基本原理 151
5.3.2生物系統化學發光 152
5.3.3化學發光免疫分析 154
5.3.4電化學發光158
5.4機械發光 162
5.4.1機械發光的簡介 162
5.4.2機械發光的分類 163
5.4.3機械發光材料的發光機理163
5.4.4機械發光材料的研究現狀與應用 164
5.4.5機械發光變色材料 166
思考題 170
參考文獻 170

第6章 有機非線性光學材料 171
6.1有機非線性光學材料的原理和設計 171
6.1.1概述 171
6.1.2非線性光學效應 172
6.1.3光折變效應 175
6.1.4有機非線性光學材料的分子設計 176
6.1.5非線性光學性質計算方法 180
6.2有機非線性光學材料 183
6.2.1有機二階非線性光學晶體 184
6.2.2有機高分子二階非線性光學材料 188
6.2.3有機三階非線性光學材料 194
6.3有機非線性光學器件 197
6.3.1電光器件 197
6.3.2空間光調製器 202
思考題 206
參考文獻 207

第7章 光電轉換功能材料 208
7.1概述 208
7.2光電導材料 208
7.2.1電荷產生材料 209
7.2.2空穴傳輸材料 210
7.2.3電子傳輸材料 211
7.3光電動勢（光伏）有機材料及其在太陽能電池上的應用 212
7.3.1太陽能電池的評價參數 212
7.3.2有機小分子太陽能電池材料 214
7.3.3染料敏化太陽能電池材料 236
思考題 245
參考文獻 246