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प्रकाश सुग्राहीकरण क्या है

प्रकाश सुग्राहीकरण का अध्ययन 1900 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ, जहाँ वैज्ञानिकों ने जैविक सब्सट्रेट में और कैंसर के उपचार में Photosensitizers देखा। 1970 और 1980 के दशक में, प्रकाश सुग्राहीकरण ने वैज्ञानिक समुदाय में जैविक प्रक्रियाओं और एंजाइमी प्रक्रियाओं के भीतर भूमिका निभाई। वर्तमान में, प्रकाश सुग्राहीकरण का अध्ययन ऊर्जा संचयन, सिंथेटिक रसायन विज्ञान में फोटोरेडॉक्स कटैलिसीस और कैंसर उपचार जैसे क्षेत्रों में उनके योगदान के लिए किया जाता है। इस लेख में हम प्रकाश सुग्राहीकरण क्या है जानेंगे।

प्रकाश सुग्राहीकरण क्या है

प्रकाश सुग्राहीकरण क्या है

प्रकाश सुग्राहीकरण या तो सब्सट्रेट को इलेक्ट्रॉन दान करके या सब्सट्रेट से हाइड्रोजन परमाणु को अलग करके पड़ोसी अणु में एक भौतिक-रासायनिक परिवर्तन उत्पन्न करते हैं। इस प्रक्रिया के अंत में, प्रकाश सुग्राहीकरण अंततः अपनी जमीनी स्थिति में लौट आता है, जहां यह रासायनिक रूप से तब तक बरकरार रहता है जब तक कि प्रकाश सुग्राहीकरण अधिक प्रकाश को अवशोषित नहीं कर लेता।

आसान शब्दों में, प्रकाश सुग्राहीकरण ऊर्जावान विनिमय से पहले और बाद में अपरिवर्तित रहता है, बहुत कुछ विषम फोटोकैटलिसिस की तरह। रसायन विज्ञान की एक शाखा जो अक्सर प्रकाश सुग्राहीकरण का उपयोग करती है, वह है पॉलीमर केमिस्ट्री, प्रकाश सुग्राहीकरण का उपयोग फोटोपॉलीमराइज़ेशन, फोटोक्रॉसलिंकिंग और फोटोडिग्रेडेशन जैसी प्रतिक्रियाओं में करती है।

फोटोकैटलिसिस, फोटोन अपसंस्कृति और फोटोडायनामिक थेरेपी में उपयोग के साथ कार्बनिक अणुओं में लंबे समय तक उत्तेजित इलेक्ट्रॉनिक राज्यों को उत्पन्न करने के लिए प्रकाश सुग्राहीकरण का भी उपयोग किया जाता है। आम तौर पर, प्रकाश सुग्राहीकरण अवरक्त विकिरण, दृश्य प्रकाश विकिरण और पराबैंगनी विकिरण से युक्त विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित करते हैं और अवशोषित ऊर्जा को पड़ोसी अणुओं में स्थानांतरित करते हैं।

प्रकाश का यह अवशोषण प्रकाश सुग्राहीकरण के बड़े डी-लोकलाइज़्ड -सिस्टम द्वारा संभव बनाया गया है, जो फोटोएक्सिटेशन को बढ़ावा देने के लिए HOMO और LUMO ऑर्बिटल्स की ऊर्जा को कम करता है। जबकि कई प्रकाश सुग्राहीकरण कार्बनिक या ऑर्गोमेटेलिक यौगिक होते हैं, वहीं सेमीकंडक्टर क्वांटम डॉट्स को Photosensitizers के रूप में उपयोग करने के उदाहरण भी हैं।

कार्य

प्रकाश सुग्राहीकरण अणु होते हैं जो प्रकाश (एचν) को अवशोषित करते हैं और ऊर्जा को घटना प्रकाश से दूसरे पास के अणु में स्थानांतरित करते हैं। यह प्रकाश अक्सर दृश्यमान स्पेक्ट्रम या अवरक्त स्पेक्ट्रम के भीतर होता है, क्योंकि किसी भी उच्च ऊर्जा विद्युत चुम्बकीय विकिरण के परिणामस्वरूप फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव हो सकता है।

आपतित प्रकाश से विकिरण के फोटॉन को अवशोषित करने पर, प्रकाश सुग्राहीकरण एक ग्राउंड स्टेट इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित सिंगलेट अवस्था में बढ़ावा देने में सक्षम होते हैं। उत्तेजित सिंगलेट अवस्था में यह इलेक्ट्रॉन इंटरसिस्टम क्रॉसिंग के माध्यम से अपनी आंतरिक स्पिन अवस्था में एक उत्साहित ट्रिपल स्टेट इलेक्ट्रॉन बनने के लिए फ़्लिप करता है।

उत्तेजित अवस्था में इलेक्ट्रॉन का जीवनकाल त्रिक अवस्था में घूमने से लम्बा होता है। लंबे समय तक ट्रिपल स्टेट्स प्रकाश सुग्राहीकरण अणुओं को आस-पास के अन्य अणुओं के साथ बातचीत करने की बढ़ती संभावना के साथ प्रदान करते हैं।

प्रकाश सुग्राहीकरण अणु की आंतरिक इलेक्ट्रॉनिक संरचना के आधार पर प्रकाश के विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर इंटरसिस्टम क्रॉसिंग के लिए दक्षता के विभिन्न स्तरों का अनुभव करते हैं।

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