磁场作为一种非接触、非侵入性且具有空间穿透性的外部物理场,在绿色化学与光催化调控领域展现出应用潜力。本文系统综述了基于自由基对机制的光化学过程磁场效应的研究进展。本文首先阐述了磁场调控自旋态转化的基本物理机制(包括超精细耦合机制、Δg机制、能级交叉机制与弛豫机制)及其发挥作用的动力学匹配原则这一核心前提。针对液相光化学反应中自由基扩散过快导致磁场效应难以显现的瓶颈,本文系统梳理了实现动力学匹配的三种路径:一是通过共价键绑定从根源上消除扩散分离;二是通过提高体系粘度或引入纳米限域环境减缓扩散速率;三是通过强化自旋混合机制,加速自旋演化,从而匹配较快的扩散过程。此外,本文还探讨了生物与复杂体系中的天然限域与非线性动力学放大效应。最后,本文总结了当前自旋化学在微观机制解析、宏观产率调控及生物医学应用等方面取得的重要突破,并对未来基于自旋相干控制的高效光催化体系设计、新型磁光材料开发及活体层面应用进行了展望。
Sun et al. (Fri,) studied this question.