概述

电子溶剂化 electron solvation

电子溶剂化实质上是电子与其周围溶剂分子形成平衡态构型的定域化电子的过程。

具体介绍

电子溶剂化过程包括电子热能化、电子陷落、浅阱电子(前溶剂化电子)向深阱电子(溶剂化电子)转变。在水中，电子溶剂化时间≤3×10^(-13)s。

理论基础

电子溶剂化过程可用预陷阱理论解释，此理论认为低温液体和玻璃体中，溶剂分子的永久偶极子或诱导偶极子的瞬间定向可以形成许多电子陷阱，陷阱的势能与溶剂分子的规则排列有关。一般说来，体系中具有最佳溶剂分子排列(势能较低)的陷阱(深阱)的数目比排列较差(势能较高)的陷阱(浅阱)要少，所以大多数热能化电子将陷落在浅阱中。陷落在浅阱和深阱中的电子都是定域化电子，前者称浅阱电子，与周围溶剂分子间没有达到平衡态构型，是一种亚稳态，有光谱位移的特征，后者称深阱电子，是一种热力学平衡态，电子与周围溶剂分子间已达到平衡态构型，无光谱位移特征。

浅阱电子向深阱电子转变有三种理论解释：

(1)重排机理，认为浅阱电子周围的溶剂分子在电子电场影响下进一步重排形成较深的陷阱

(2)热激发(电子跳跃)机制，处于浅阱中的电子可被热激发从陷阱中跳出，从浅阱中跃出的电子可被周围的陷阱重新俘获，有时电子要经几次跳跃才能进入深阱

(3)隧道效应，隧道模型认为，浅阱电子可经隧道过程通向深阱。隧道过程的特征是与温度无关。