Photoinduced electron transfer
ફોટોઇન્ડ્યુસ્ડ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર (પી. ઇ. ટી.) એ એક ઉત્તેજિત સ્થિતિ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયા છે જેના દ્વારા ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન દાતા પાસેથી સ્વીકારનારમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. પીઇટીને કારણે ચાર્જ વિભાજન ઉત્પન્ન થાય છે, એટલે કે, રેડૉક્સ પ્રતિક્રિયા ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં થાય છે (આ ઘટના ડેક્સટર ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફરમાં જોવા મળતી નથી). પહોળાઈ આવી સામગ્રીઓમાં સેમિકન્ડક્ટર્સનો સમાવેશ થાય છે જે ઘણા સૌર કોષોની જેમ ફોટોએક્ટિવેટેડ થઈ શકે છે, પ્રકાશસંશ્લેષણમાં ઉપયોગમાં લેવાતી જૈવિક પ્રણાલીઓ અને યોગ્ય શોષણ અને રેડૉક્સ સ્થિતિવાળા નાના અણુઓનો સમાવેશ થાય છે. પ્રક્રિયા ઇલેક્ટ્રોન જથ્થાબંધ પદાર્થોમાં ઇલેક્ટ્રોન બેન્ડ તરીકે અને અણુઓમાં ઇલેક્ટ્રોન ઓર્બિટલ્સ તરીકે ક્યાં રહે છે તેનું વર્ણન કરવું સામાન્ય છે. અનુકૂળતા માટે નીચેનું વર્ણન પરમાણુ દ્રષ્ટિએ વર્ણવવામાં આવશે. જ્યારે ફોટોન અણુને ઉત્તેજિત કરે છે, ત્યારે ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઓર્બિટલમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉચ્ચ ઊર્જા ઓર્બિટલમાં ઉત્તેજિત થઈ શકે છે. આ ઉત્તેજિત સ્થિતિ ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઓર્બિટલમાં ખાલી જગ્યા છોડી દે છે જે ઇલેક્ટ્રોન દાતા દ્વારા ભરી શકાય છે. તે ઉચ્ચ ઊર્જા કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોન ઉત્પન્ન કરે છે જે ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનારને દાન કરી શકાય છે. આ બાબતોમાં ફોટોએક્સાઇટેડ પરમાણુ સારા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ અથવા સારા રિડ્યુસિંગ એજન્ટ તરીકે કામ કરી શકે છે. ફોટોઇન્ડ્યુસડ ઓક્સિડેશન [એમ. એલ. એન.] 2 + + એચ. એન. ઓ. → [એમ. એલ. એન.] 2 + * [એમ. એલ. એન.] 2 + * + દાતા + ફોટોઇન્ડ્યુસડ ઘટાડો [એમ. એલ. એન.] 2 + + એચ. એન. ઓ. → [એમ. એલ. એન.] 2 + * [એમ. એલ. એન.] 2 + * + સ્વીકારનાર → [એમ. એલ. એન.] 3 + + સ્વીકારનાર-બંને પ્રતિક્રિયાઓનું અંતિમ પરિણામ એ છે કે ઇલેક્ટ્રોન એક ભ્રમણકક્ષામાં પહોંચાડવામાં આવે છે જે તે પહેલાં જ્યાં રહેતો હતો તેના કરતા વધુ ઊર્જા ધરાવે છે. સેમિકન્ડક્ટર્સ સાથે કામ કરતી વખતે આને ઘણીવાર ચાર્જથી અલગ ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડી તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે. યોગ્ય ઇલેક્ટ્રોન દાતા અથવા સ્વીકારનારની ગેરહાજરીમાં આવા અણુઓ માટે સામાન્ય ફ્લોરોસન્સ ઉત્સર્જનમાંથી પસાર થવું શક્ય છે. ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફર ફોટોક્વેન્ચિંગનું એક સ્વરૂપ છે. અનુગામી પ્રક્રિયાઓ ઘણી ફોટો-પ્રોડક્ટિવ પ્રણાલીઓમાં આ ચાર્જ વિભાજનને p/n જંકશન સાથે જોડાયેલા ઓછા ઉર્જા વાહક અથવા ઇલેક્ટ્રોન પરિવહન સાંકળમાં ઇલેક્ટ્રોનના વિતરણ દ્વારા ગતિશીલ રીતે અલગ કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં કામ કરવા માટે થોડી ઊર્જા મેળવી શકાય છે. જો ઇલેક્ટ્રોન ગતિશીલ રીતે અલગ ન હોય તો થર્મોડાયનેમિક્સ તેનો કબજો લઈ લેશે અને ઉત્પાદનો એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ સ્ટાર્ટિંગ મટિરિયલને પુનર્જીવિત કરશે. આ પ્રક્રિયાને પુનઃસંયોજન કહેવામાં આવે છે અને ફોટોનની ઊર્જા ગરમી તરીકે મુક્ત થાય છે. ફોટોઇન્ડ્યુસ્ડ ઓક્સિડેશનનું પુનઃસંયોજન [એમ. એલ. એન.] + + દાતા + → [એમ. એલ. એન.] 2 + + દાતા સંભવિત પ્રેરિત ફોટોન ઉત્પાદન ફોટોઇન્ડ્યુસ્ડ ઇલેક્ટ્રોન ટ્રાન્સફરની વિપરીત પ્રક્રિયા પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ (એલ. ઈ. ડી.) અને કેમિલ્યુમિનેસન્સ દ્વારા પ્રદર્શિત થાય છે, જ્યાં સંભવિત ઢાળનો ઉપયોગ ઉત્તેજિત અવસ્થાઓ બનાવવા માટે થાય છે જે પ્રકાશ ઉત્સર્જન દ્વારા ક્ષીણ થાય છે. સંદર્ભો ફોટોકેમિસ્ટ્રી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ