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- W2016225093 abstract "Transitory charged species produced at 77 K—either by photoionization of solutes in solid solutions or λ-irradiation of pure rigid solvents—have been studied at the stage of their neutralization by recording the optically stimulated luminescence. Three distinct aspects of separated ion pair formation and decay have been examined. I. The photoionization threshold energies Isol of a solute (TMPD or tryptophan) in various solid solvents have been determined from plots of stimulated luminescence (SL) intensity vs exciting light frequency. Systematic experiments have shown that (a) the more polar the solvent, the lower is Isol, (b) in the case of non-polar matrices, the more globular the solvent molecule, the lower is Isol, and (c) for these non-polar solvents, Isol is 0·–0·9 eV higher in solid solvents than in the corresponding liquids. Besides the formation of separated ion-pairs, the existence of compact ion-pairs seems to be evidence dby a specific spontaneous long-lived luminescence located around 430 nm, between the fluorescence and phosphorescence of the solute. II. The negatively charged species can be identified from the SL excitation spectra. Two types of physically trapped electrons have thus been differentiated in more or less relaxed 3MP and MCH glasses. If optically detrapped, the released electrons may then be captured by 3 methylpentyl- or methylcyclohexyl (RMCH.) radicals. The relative efficiences of RMCH formation vs bleaching wavelengths suggest that the electron attachment is of resonant type. I.N.D.O. calculations indicate that electron capture is not expected for an isolated RMCH. radical and that condensed phase attachment requires a distortion of RMCH. from π to σ structure. III. The dissociative or non-dissociative character of the neutralization process as well as the nature of electronically excited dissociation fragments can be deduced from the SL emission spectra. This has been considered in the case of λ-irradiated light and heavy polycrystalline ices. For both ices, the emission intensity is maximum around 380–390 nm. Since the detrapped electron has only about 1 eV initial kinetic energy, an electronic excitation of OH or OH− as well as temporary H2O− formation may be disregarded. H2O lower triplet formed upon H3O+ dissociative neutralization thus remains the most plausible emitting species. Lesn espéces transitoires chargées formées à 77 K, soit par photoionisation d'un soluté en solution solide, soit par irradiation λ du solvant pur, ont été étudiées, au stade de leur neutralisation, par enregistrement de la luminescence différée stimulée optiquement (LS). Trois études distinctes ont été abordées par cette technique. I. Les énergies seuils d'ionisation Isol de TMPD ou du tryptophane photoionisés dans différents solvants solides ont été déterminées en suivant l'intensité de LS en fonction de la fréquence de la lumière excitatrice. Des expériences systématiques ont ainsi montré que: (a) Isol est d'autant plus faible que le solvant est plus polaire, (b) pour des solvants non polaires, Isol est plus faible lorsque la molécule de solvant est plus globulaire, et (c) Isol est de 0·7 à 0·9 eV plus élevé pour les solvants non polaires solides que pour les mêmes solvants liquides. Outre l'existence de paires d'ions séparées, la formation de paires d'ions compactes semble attestée par l'observation d'une luminescence spécifique à longue durée de vie, située vers 430 nm, entre la fluorescence et la phosphorescence du soluté. II. Le spectre d'excitation de LS, qui permet d'identifier les espèces négatives, a mis en évidence deux types d'électrons piégés physiquement dans des matrices de 3MP et de MCH. Leur dépiégeage optique conduit ensuite à un attachement de type résonant sur les radicaux méthylpentyle ou méthylcyclohexyle (RMCH.). Un calcul I.N.D.O. a montré que la capture, impossible en phase gazeuse, requiert, en phase condensée, une distortion de RMCH. de la structure π à la structure σ, distortion qui est stériquement possible en matrice MCH. III. Le spectre d'émission de la LS des glaces polycristallines H2O ou D2O irradiées par photons λ présente un maximum vers 380–390 nm. La faible énergie cinétique de l'électron dépiégé (≈1 eV) ne permet ni une excitation électronique de OH ou OH− ni un attachement sur H2O. L'espèce émettrice la plus probablw serait le premier niveau triplet de H2O formé par neutralisation de H3O+. Es wurden vorübergehende geladene Partikel, die entweder durch Photoionisation von gelästen Substanzen in festen Lösungen order durch λ-Bestrahlung von reinen festen Lösungsmitteln bei 77 K gebildet wurden, im Stadium ihrer Neutralisation durch ihre optisch stimulierte Rekombinationslumineszenz studiert. Drei verschiedene Studien über die Bildung und das Abklingen von getrennten Ionenpaaren wurden mit dieser Technik durchgeführt. I—Schwellenergien Isol der Photoionisation von Tetramethyl-paraphenylendiamin (TMPD) oder Tryptophan in verschiedenen festen Lösungsmitteln wurden bestimmt aus der Abhängigkeit der Intensität der stimulierten Lumineszenz (SL) von der anregenden Lichtfrequenz. Systematische Untersuchungen haben gezeigt, dass: (a) je polarer das Lösungsmittel ist, desto niedriger ist Isol; (b) in nicht polaren Lösungsmitteln isf Isol um so niedriger als das Lösungsmittelmolekül kungelförmiger ist; (c) in nicht polaren Lösungsmitteln ist Isol um 0,7 bis 0,9 eV höher im festen als im flüssigen Zustand. Zusätzlich zur Bildung von getrennten Ionenpaaren scheint die Existenz von kompakten Ionenpaaren durch eine spezifische spontane Luminszenz mit langer Lebensdauer erwiesen zu sein, die bei etwa 430 nm zwischen der Fluoreszenz und der Phosphoreszenz des Soluts beobachtet wurde. II—Die negativ geladenen Spezien können auf Grund der SL-Anregunsspektern identifiziert werden. Man konnte zwei Typen von physikalisch eingefangenen Elektronen in mehr order weniger relaxierten 3-Methylpentan- (3 MP) und Methylcyclohexan- (MCH) Gläsern unterscheiden. Die durch Belichtung befreiten eingefangenen Elektronen können von 3-methylpentyl-oder Methylcyclohexyl-Radikalen (RMCH. abgefangen werden. Die Abhängisgkit der relativen Ausbeuten an RMCH. von der bleichenden Wellenlänge zeigt, dass das Abfangen des Elektrons resonant ist. I.N.D.O.-Berechnungen zeigen, dass man kein Elektronabfangen6durch ein Abfangen in der konsidensierten Phase eine isoliertes RMCH. Deformation des RMCH. Radikals von einer π-Struktur in eine σ-Struktur erfordert. III—Der dissoziative oder nicht dissoziative Charakter des Neutralisationsprozesses, sowie die Natur der elektronisch angeregten Dissoziationsfragmente kann auf Grund der SL Emissions-spektren bestimmt werden. Dieses Problem wurde für den Fall von λ-bestrahltem polykristalinischem Eis von H2O und D2O behandlet. Bei beiden Eisen liegt das Emissionsmaximum bei etwa 380–390 nm. Da das befreite Elektron eine kinetische Anfangsenergie von nur etwa 1 eV besitzt, können eine elektronische Anregung von OH oder OH− sowie eine intermediäre Bildung von H2O− ausser Betracht gelassen werden. Das niedrigere H2O-Triplett, gebildet durch dissoziative Neutralisation von H3O+, bleibt hiermit die wahrscheinlichste emittierende Spezies." @default.
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