Некоторые вопросы теории фотохимических макросистем

• Автор: Богданович, Галина Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Гомель
• Количество страниц: 141 c. : ил

Глава I. ФОТОХИМИЧЕСКАЯ МАКРОКИНЕТИКА

§ 1.1. Точечная и пространственная модели

фотохимических систем

§ 1.2. Математическое описание фотохимической

макрокинетики

§ 1.3. Состояние теории фотохимических макросистем

Глава 2. ФОТОХИМИЧЕСКИЕ МАКРОСИСТЕМЫ, ЗАКРЫТЫЕ ПО

ВЕЩЕСТВУ

§ 2.1. Фотостационарное состояние изомеров при

бихроматическом облучении

§ 2.2. Термокинетическая бистабильность

фотохромных материалов
§ 2.3. Влияние диффузии на кинетику простой
фотохимической реакции
§ 2.4. Пространственные диссипативные структуры, порождаемые диффузией и фотохимической бистабильностью
2.4.1. Постановка задачи. Гомогенные стационарные решения
2.4.2. Качественное исследование негомогенных стационарных состояний
2.4.3. Негомогенные стационарные состояния
2.4.4. Диссипативные структуры
Результаты и выводы главы
Глава 3. ОТКРЫТЫЕ ФОТОХИМИЧЕСКИЕ МАКРОСИСТЕМЫ ( ПРОТОЧНЫЕ
ФОТОРЕАКТОРЫ )
§ 3.1. Фотореакторы идеального смешения

§ 3.2. К оценке эффективности аксиальных фотореакторов
§ 3.3. Фотоотбеливание в пленочном реакторе
§ 3.4. Метод анализа фотохимических систем с
неизменной оптической плотностью
3.4.1. Облучение потока в реакторах с единственным источником света
3.4.2. Облучение потока в кассетных фотореакторах
3.4.3. Сравнение эффективности различных реакторов
при простой фотохимической реакции
3.4.4. Многоударная УФ-инактивация биологических
систем в проточных реакторах
Результаты и выводы главы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность работы. Фотохимия в настоящее время является одной из прогрессирующих наук. Наряду с фундаментальными результатами, составляющими основу современного естествознания, к ее достижениям можно отнести и ряд решений важных задач практики. Таковыми, например, являются новые метода записи, хранения и передачи информации, ряд новых промышленных процессов производства полимеров, витаминов, препаратов и высококачественных материалов и многие другие. С развитием фотохимии и практической реализацией ее разработок в определенной мере связываются надежда успешного решения таких глобальных проблем как энергетическая, продовольственная и экономическая.
Однако перенесение результатов теоретических и лабораторных исследований фотохимии на реальные макросистемы приводит в ряде случаев к неполному их воспроизведению или получению эффекта, существенно ниже ожидавшегося, а порой - и к обнаружению новых кооперативных фотохимических явлений. Одной из причин этого является недостаточное развитие фотохимической макрокинетики,предметом которой является изучение поведения фотохимических систем,или фотохимических реакторов, в которых взаимодействие света и вещества протекает в условиях пространственной неоднородности полей излучения и состава вещества при наличии процессов тепло- и массопере-носа. Обычно используемая в фотохимической кинетике точечная модель системы оказывается ограниченной. Так, получившая в последние года развитие теория самоорганизации неравновесных систем свидетельствует, что проявление различных кооперативных эффектов, например, формирование пространственных и пространственно-временных диссипативных структур, возможно только в больших системах,

X =х/г„ , <С = <:/Г
краевая задача (18) - (20) примет вид:
|§- = ^|^ ~с е*/>{-|[зе+(1"5С)с1 <И >
с(х,0) = ф(х),
эс(о,яг) = эса.т)
Эх Эх
где 1_, = I / £ 0 . Безразмерный комплекс
4!=Т/Г = ЛоС,/фД0({ + ое0Ф)
определяет соотношение между скоростями изменения относительного отклонения С концентрации вещества 3 ^ вследствие диффузии и вследствие фотопревращения.
Краевая задача (21) - (23) может быть решена аналитически лишь в частных случаях.
При 96=1 уравнение (21) превращается в линейное дифференциальное уравнение. Тогда краевая задача может быть решена с использованием метода разделения переменных и метода решения дифференциальных уравнений с экспоненциальными коэффициентами, изложенного в работе [129]. Общее решение уравнения получаем в виде
/ Н/2 -X
(2 4! е ) +
(2.24)
+ 9яии* О],
где (Оп,^П5Уп определяются е помощью краевых условий (23). Постоянные Сп выбираются таким образом, чтобы ряд (24) удовлетворял начальному условию (22). Здесь 1м , I м - функция Бесселя
с(х,<с)

[I,
(2.21)
(2.22)
(2.23)