Transfert d’énergie dans les liquides aromatiques

I. — Mécanisme

Département de Chimie Nucléaire, Centre de Recherches Nucléaires, Strasbourg-Cronenbourg, France.

Résumé

On présente une étude du mécanisme de transfert d’énergie du premier niveau excité singulet du solvant à un soluté fluorescent dans des liquides aromatiques à base de benzène ou de ses dérivés méthylés. On envisage un processus en deux étapes. La première consiste en un déplacement de l’énergie dans le solvant, décrit par une équation de diffusion de coefficient D + A, D et Λ correspondant respectivement à la diffusion matérielle et à la migration de l’énergie entre molécules voisines. La seconde étape correspond au passage de l’énergie sur le soluté par interaction entre dipôles de transition, selon le mécanisme étudié par Förster. Le processus global de transfert d’énergie est caractérisé par une constante de vitesse, dont on a établi des expressions théoriques qui seront confrontées à des résultats expérimentaux.

Abstract

We present a study of the mechanism of electronic energy transfer from the lowest excited singlet state of the solvent to a solute in liquid benzene and alkylbenzenes. In a first stage of the process, the energy displacement within the solvent is shown to be described by a diffusion equation with coefficient D + Λ, where D characterizes the material diffusion of excited molecules and Λ the intermolecular migration of excitation energy by quantum resonance. In the last stage, the transfer to the solute is considered to take place by dipole-dipole interaction as described by Förster. The overall process is characterized by a rate constant, which is expressed in a form suitable for comparison with experimental data.