Observar o que acontece no primeiro picossegundo, quando um próton se desprende do corante após a exposição à luz, exige o emprego de técnicas espectroscópicas sofisticadas de resolução temporal. Uma dessas técnicas é a espectroscopia de absorção transitória de femtossegundos, que permite o estudo de processos ultrarrápidos que ocorrem em escalas de tempo de picossegundos e femtossegundos. Aqui está um esboço do que acontece no primeiro picossegundo após um próton se separar do corante após a exposição à luz:

1. Excitação :A molécula do corante absorve energia luminosa, fazendo com que um elétron seja promovido para um nível de energia mais alto, deixando para trás um buraco carregado positivamente.

2. Separação de cobranças :Dentro de algumas centenas de femtossegundos, o elétron excitado se desloca e se afasta do buraco, criando um estado de carga separada. No caso da transferência de prótons, esta separação de cargas facilita o processo de desprendimento de prótons.

3. Desprendimento de prótons :Dentro de aproximadamente 1 picossegundo, o próton pode se separar da molécula do corante e mover-se em direção ao elétron carregado negativamente. Este processo é influenciado pelo ambiente local e pela força da ligação de hidrogênio entre o próton e o corante.

4. Resolução :O próton destacado interage com as moléculas do solvente circundantes, tornando-se solvatado. Este processo ocorre rapidamente e pode influenciar as reações subsequentes de transferência de prótons.

5. Recombinação :O estado de carga separada criado durante a excitação pode se recombinar, levando à liberação do excesso de energia na forma de calor ou luz. Contudo, em muitos casos, o processo de transferência de prótons compete com a recombinação, influenciando a dinâmica geral e a eficiência da reação fotoinduzida.

É importante notar que a sequência exata e os prazos desses eventos podem variar com base na molécula específica do corante, no ambiente do solvente e nas condições experimentais. A espectroscopia de absorção transitória de femtossegundos permite aos pesquisadores capturar essas dinâmicas ultrarrápidas em tempo real, fornecendo informações valiosas sobre os mecanismos fundamentais subjacentes aos processos fotoinduzidos.