The book is devoted to spectroscopy and photophysics of selected organic dyes in turbid fluid and opaque solid matrices. The first few chapters provide a short description of the instrumentation and experimental methods including the basics of the diffuse reflectance techniques, the photochemistry of thioketones in solution and on solid matrices, and the photochemistry of alloxazines and isoalloxazines in various environments. Specific practical applications of the results are presented in the two chapters that follow, including the spectroscopy and photochemistry of different softwood kraft pulps, and pyrene fluorescence quenching by halothane in poly(oxyethylene)-poly(oxypropylene)poly(oxyethylene) triblock copolymers.
Apart from the original scientific results obtained by the author, this book offers a useful introduction to spectroscopy in non-transmissive matrices. Steady-state and time-resolved spectroscopic techniques adjusted to non-transparent samples are described, with a special emphasis on the diffuse reflectance laser flash photolysis. The outlooks and benefits of photochemical studies in solids are discussed, along with a few comments and guidelines. The results presented demonstrate a wide range of potential applications of optical spectroscopy in turbid and opaque media.
Wyznaczanie właściwości spektralnych i fotofizycznych niektórych związków w układach mętnych i nieprzezroczystych
W pracy przedstawiono wyniki badań nad właściwościami spektralnymi i fotofizycznymi wybranych związków organicznych w roztworach mętnych i w nieprzezroczystych matrycach ciała stałego. Poza oryginalnymi wynikami uzyskanymi przez autora, przedstawiono opis aparatury i metod eksperymentalnych wraz z krytycznym omówieniem stanu obecnych badań. Szczególną uwagę poświęcono laserowej fotolizie błyskowej w jej wersji stosowanej dla układów nieprzezroczystych. Kolejne rozdziały zawierają opis oryginalnych wyników uzyskanych przez autora dla wybranych związków organicznych. Przebadano szereg tioketonów aromatycznych, alloksazyn i izoalloksazyn w rozmaitych środowiskach. Dla porównania, a zarazem jako punkt wyjścia w dyskusji właściwości spektralnych i fotofizycznych tych związków na ciele stałym, przedstawiono wyniki standardowych badań w roztworach. Przedstawione wyniki zawierają informacje o właściwościach badanych związków w stanach podstawowych oraz wzbudzonych stanach singletowych i trypletowych. Na wybranych przykładach pokazano możliwości praktycznego zastosowania badań z wykorzystaniem światła rozproszonego. Między innymi przedstawiono wyniki badań mas celulozowych poddanych rozmaitej obróbce chemicznej i technologicznej oraz wyniki badań nad właściwościami polimerów w obecności związków wpływających na ich strukturę i poziom uporządkowania. Zaprezentowane metody badań mogą okazać się użytecznym narzędziem uzupełniającym lub nawet eliminującym niektóre kosztowne i czasochłonne metody mokrej chemii.
Spis treści:
List of abbreviations and symbols
Preface
1. CONCEPT
2. INSTRUMENTATION
3. THIOKETONES
3.1.Introduction
3.2. Experimental section
3.3. Results
3.3.1. Solutions
3.3.1.1. Homogeneous solutions
Effect of the solvent polarity on phosphorescence spectra
Singlet oxygen
Concentration quenching of a triplet state
Transient absorption spectra
Temperature dependence of triplet decay lifetimes
Phosphorescence in a 3-methylpentane glass at 77 K
3.3.1.2. Inclusion complexes in aqueous solutions
Binding constant
Circular dichroism
Absorption changes in the region of the S0 -> S1 band
Photophysical properties of inclusion complexes
3.3.2. Solids
3.3.2.1. Inclusion complexes in the solid state
Spectral properties
Time-resolved phosphorescence spectra
Time-resolved diffuse reflectance spectra
Gaussian distribution of the logarithm of the observed rate constants
3.3.2.2. Thioketones on cellulose from acetonitrile
Spectral properties
Time-resolved diffuse reflectance spectra
Time-resolved phosphorescence spectra
Phosphorescence decay kinetics
3.3.2.3. Thioketones on cellulose Erom methanol
Spectral properties
Phosphorescence decay kinetics
Time-resolved diffuse reflectance spectra
3.4. Concluding remarks
4. ALLOXAZINES
4.1. Introduction
4.2. Experimental section
4.3. Results
4.3.1. Solutions
4.3. 1. 1. Singlet states
4.3.1.2. Triplet states
4.3.1.3. Radiative and non-radiative decay
4.3.1.4. Internal conversion and intersystem crossing
4.3.1.5. Singlet oxygen
4.3.2. Aqueous solutions
4.3.2.1. Spectroscopy and photophysics
4.3.2.2. Singlet oxygen
4.3.2.3. Inclusion complexes
4.3.3. Solids
4.3.3.1. Alloxazines on cellulose
4.3.3.2. Inclusion complexes
4.3.3.3. Alloxazine dimers
4.4. Concluding remarks
5. SOFTWOOD KRAFT PULPS
5.1. Introduction
5.2. Experimental section
5.3. Results
6. QUENCHING OF PYRENE FLUORESCENCE BY HALOTHANE IN TRIBLOCK COPOLYMERS
6.1. Introduction
6.2. Experimental section
6.3. Results
7. CONCLUSIONS
8. ACKNOWLEDGEMENTS
9. REFERENCE LIST
Wyznaczanie właściwości spektralnych i fotofizycznych niektórych związków w układach mętnych i nieprzezroczystych (Streszczenie)
