高?；I(yè)課件第15章分子發(fā)光法(化學)

1、第1515章 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法（Molecular Luminescence Analysis）分子吸收能量，電子由基態(tài)進入激發(fā)態(tài)，當電子由激發(fā)態(tài)分子吸收能量，電子由基態(tài)進入激發(fā)態(tài)，當電子由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時發(fā)射光譜返回基態(tài)時發(fā)射光譜 M+能量能量M M+熱量熱量 M+ h +熱量熱量光子光子 光致發(fā)光光致發(fā)光 M+ h M 陰極射線陰極射線 陰極射線發(fā)光陰極射線發(fā)光 熒光熒光 磷光磷光 X X 射線射線 X X 射線發(fā)光射線發(fā)光 F P 熱熱 白熾發(fā)光白熾發(fā)光 壽命壽命10-710-9s 10-310s超聲波超聲波 聲納發(fā)光聲納發(fā)光離子流離子流 離子發(fā)光離子發(fā)光化

2、學反應(yīng)能化學反應(yīng)能化學發(fā)光化學發(fā)光 M+化學能化學能M 第一次記錄熒光現(xiàn)象第一次記錄熒光現(xiàn)象 1575 1575 西班牙內(nèi)科醫(yī)生、植物西班牙內(nèi)科醫(yī)生、植物學家學家熒光是光發(fā)射概念、引入熒光術(shù)語熒光是光發(fā)射概念、引入熒光術(shù)語 1852 1852 Stokes Stokes 觀察奎寧、葉綠素觀察奎寧、葉綠素提出用熒光作為分折手段提出用熒光作為分折手段 1864 1864 StokesStokes第一個實際應(yīng)用、鋁一桑色素熒光測第一個實際應(yīng)用、鋁一桑色素熒光測 18671867 1965 1965以來以來, , 熒光光譜興趣激增，生物化學熒光光譜興趣激增，生物化學家利用它的高靈敏度。二十世紀七十年代

3、后家利用它的高靈敏度。二十世紀七十年代后期，引起國內(nèi)學者注意期，引起國內(nèi)學者注意第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法（Molecular Luminescence Analysis）第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法（Molecular Luminescence Analysis）15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素15-2 熒光分析法熒光分析法15-3 磷光分析法磷光分析法15-4 化學發(fā)光分析法化學發(fā)光分析法15-5 光化學傳感器光化學傳感器 熒光熒光 涉及吸收和發(fā)射兩個過程涉及吸收和發(fā)射兩個過程 1、激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 基態(tài)基態(tài) 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 分

4、立軌道上分立軌道上 非成對電子非成對電子 平行自旋更平行自旋更 n n 穩(wěn)定穩(wěn)定 n n 凈電子自旋凈電子自旋 S=0 S=0 S=1 分子重態(tài)分子重態(tài) M=2S+1=1 （躍遷幾率很小）躍遷幾率很小） M=2S+1=3 單重基態(tài)單重基態(tài) S S0 0 激發(fā)單重態(tài)激發(fā)單重態(tài) S S 激發(fā)三重態(tài)激發(fā)三重態(tài) T T 電子從電子從 S S0 0 到到 S S 分子能量相應(yīng)增加改變了分子對稱性、分子能量相應(yīng)增加改變了分子對稱性、 分子凈的電子自旋（多重性）可能改變分子凈的電子自旋（多重性）可能改變第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因

5、素 2、去活化過程去活化過程溶液中：溶液中： 10-14-10-12 s 10-13-10-11 s 10-2-10-6 s 振動弛豫振動弛豫 內(nèi)部轉(zhuǎn)換內(nèi)部轉(zhuǎn)換 體系間的跨越體系間的跨越 （發(fā)生在相同多重度間）（發(fā)生在相同多重度間） （發(fā)生在不同多重度間）（發(fā)生在不同多重度間） S2 S1 T1(S1) T2 10-15 s A1 A2 F P 磷光發(fā)射磷光發(fā)射 10-2-10 s 基態(tài)基態(tài) S0 熒光發(fā)射熒光發(fā)射 外部轉(zhuǎn)換外部轉(zhuǎn)換 10-7-10-9 s 發(fā)生在不同電子能態(tài)間發(fā)生在不同電子能態(tài)間 （熄滅）（熄滅）第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射

6、因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 2、去活化過程去活化過程注意點注意點 (1)氣相分子中易觀察到以發(fā)射光子方式失去振動能氣相分子中易觀察到以發(fā)射光子方式失去振動能(2) 實現(xiàn)內(nèi)部轉(zhuǎn)換實現(xiàn)內(nèi)部轉(zhuǎn)換 a. S1，S2 電子能級差小電子能級差小 、易實現(xiàn)。、易實現(xiàn)。 b. S1，S2 振動能級的位能面有交叉振動能級的位能面有交叉(3)體系間跨越的必要條件體系間跨越的必要條件 電子自旋與磁場微擾耦合電子自旋與磁場微擾耦合 a. S1、T1位能面在某處有容易達到的能量相交位能面在某處有容易達到的能量相交 激發(fā)態(tài)電子自旋反轉(zhuǎn)，激發(fā)態(tài)電子自旋反轉(zhuǎn)， b. 微觀磁場的微觀磁場的微擾微擾存在存在 分子多重態(tài)變化分

7、子多重態(tài)變化 產(chǎn)生產(chǎn)生 B Br r- -,I,I- -,CH,CH3 3I I重原子分子重原子分子 帶電粒子的極性分子或可極化分子易產(chǎn)生磁效應(yīng)帶電粒子的極性分子或可極化分子易產(chǎn)生磁效應(yīng) 或離子外層電子云疏松或離子外層電子云疏松 順磁性分子順磁性分子 O O2 2外層外層3 3d d5 5五個電子不成對五個電子不成對 內(nèi)內(nèi) (4) 外部轉(zhuǎn)換使發(fā)光熄滅現(xiàn)象外部轉(zhuǎn)換使發(fā)光熄滅現(xiàn)象 重原子效應(yīng)重原子效應(yīng) T1 S0 比比 S1 S0 可能性更大可能性更大 外（溶劑外（溶劑）(5) 去活化眾多過程中，以速度最快、激發(fā)壽命最短的途徑占優(yōu)勢去活化眾多過程中，以速度最快、激發(fā)壽命最短的途徑占優(yōu)勢，相互競爭。

8、，相互競爭。 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 、熒光的一些基本問題、熒光的一些基本問題 a. 熒光類型熒光類型 (1) 從壽命從壽命 瞬時熒光瞬時熒光 1010-8-8s s 內(nèi)發(fā)射內(nèi)發(fā)射 分析中有意義分析中有意義! S S1 1S S0 0+ + h S S1 1+ +S S0 0 ( (S S1 1 S S0 0) ) 22S S0 0+ + h 受激準分子受激準分子 遲滯熒光遲滯熒光 波長同瞬時熒光，

9、壽命與磷光相似波長同瞬時熒光，壽命與磷光相似 剛性、粘稠介質(zhì)中剛性、粘稠介質(zhì)中 E型型 T T1+ 活化能活化能 S S1 1S S0 0+ + h P 型型 T T1 + T T1 S S1 1 + + S S0 0 三重態(tài)三重態(tài)三重態(tài)粒子湮沒三重態(tài)粒子湮沒 S S0 0+ + h 壽命為相隨磷光壽命的壽命為相隨磷光壽命的 1/2 復合復合(重組）重組）A()+ h 1 A A( () ) + h 2 A A. .+ +( ( ) +) +e e 重組重組+e A()+ h 3 A A( ( ) ) 、熒光的一些基本問題、熒光的一些基本問題 a. 熒光類型熒光類型 (2)激發(fā)光與熒光波長比較

10、激發(fā)光與熒光波長比較 StokesStokes熒光（溶液中）熒光（溶液中） 熒熒激激 可能可能 AntistokesAntistokes熒光（高溫稀薄氣體中）熒光（高溫稀薄氣體中） 熒熒激激 共振熒光（氣體、晶體中）共振熒光（氣體、晶體中） 熒熒= =激激(3)熒光波長熒光波長 X X光熒光光熒光 紫外、可見熒光紫外、可見熒光 紅外熒光紅外熒光第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 、熒光的一些基本問題、熒光的一些基本問題 b.分子被激發(fā)時的散射問題分子被激發(fā)時的散射問題 激發(fā)激發(fā)光的能量光的能量太低、不足以外層電子躍遷到

11、太低、不足以外層電子躍遷到 S S1 1 但仍可將電子激發(fā)至基態(tài)的但仍可將電子激發(fā)至基態(tài)的高振動能級高振動能級上上 受激后能量無損失受激后能量無損失, 受激發(fā)后有能量改受激發(fā)后有能量改 瞬間瞬間(10-12) 返回原返回原 變變,返回原來稍高返回原來稍高 能級能級 或稍低能級上或稍低能級上 在不同方向上發(fā)射與原激在不同方向上發(fā)射與原激 不同方向伴隨的波長不同方向伴隨的波長 發(fā)光相同波長發(fā)光相同波長1 1的輻射的輻射 發(fā)射為發(fā)射為 1 1 瑞利散射瑞利散射 拉曼散射拉曼散射 特征：特征： 散射強度散射強度 1/ 1/4 4 （拉（拉) )強度強度 ( (瑞瑞) )強度強度( ( I IF F/1

12、000) /1000) 散射光波長激發(fā)光波長散射光波長激發(fā)光波長 拉曼帶波長隨激發(fā)光波長而變拉曼帶波長隨激發(fā)光波長而變 拉拉- F = 為定值為定值 反映了分子結(jié)構(gòu)特性反映了分子結(jié)構(gòu)特性第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 、熒光的一些基本問題、熒光的一些基本問題 c. 激發(fā)光譜和熒光光譜激發(fā)光譜和熒光光譜 (1) (1) 激發(fā)光譜激發(fā)光譜 (2) (2)熒光光譜熒光光譜 注意：注意：、實際測得的熒光光譜和激發(fā)光譜隨儀器而異、實際測得的熒光光譜和激發(fā)光譜隨儀器而異, ,其真實光其真實光譜必須要對其光源、單色器、檢測器的光

13、譜特性加以校正譜必須要對其光源、單色器、檢測器的光譜特性加以校正 、真實的激發(fā)光譜與吸收光譜非常近似，而不是相同、真實的激發(fā)光譜與吸收光譜非常近似，而不是相同第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 、熒光的一些基本問題、熒光的一些基本問題 c. 激發(fā)光譜和熒光光譜激發(fā)光譜和熒光光譜 (3) (3) 溶液熒光光譜的特征溶液熒光光譜的特征 斯托克斯位移（斯托克斯位移（ 熒熒激激 ） 原因原因 溶劑化效應(yīng)溶劑化效應(yīng) h h h 非輻射損失非輻射損失熒光光譜與激發(fā)光波長無關(guān)系熒光光譜與激發(fā)光波長無關(guān)系 原因原因 熒光光譜與激發(fā)光譜

14、成鏡像對稱關(guān)系熒光光譜與激發(fā)光譜成鏡像對稱關(guān)系 光譜形狀決定于光譜形狀決定于S S1 1,S,S2 2的振動能級分布相似的振動能級分布相似第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 、熒光的一些基本問題、熒光的一些基本問題 c. 激發(fā)光譜和熒光光譜激發(fā)光譜和熒光光譜 (4) (4) 三維熒光光譜（總發(fā)光光譜、激發(fā)發(fā)射矩陣、等三維熒光光譜（總發(fā)光光譜、激發(fā)發(fā)射矩陣、等高線光譜）高線光譜） 給出三維信息給出三維信息 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 、熒

15、光的一些基本問題、熒光的一些基本問題 d.熒光物質(zhì)的兩個重要參數(shù)熒光物質(zhì)的兩個重要參數(shù) (1)熒光分子的熒光分子的平均壽命平均壽命 各種單分子的非輻射去各種單分子的非輻射去 = 1 / ( kf +K ) 活化過速率常數(shù)之總和活化過速率常數(shù)之總和 熒光發(fā)射速率常數(shù)熒光發(fā)射速率常數(shù) 內(nèi)在壽命內(nèi)在壽命 0 （即（即K 時的時的 ） 0 = 1 / kf 熒光強度衰變熒光強度衰變 速率方程速率方程 It = I0 e - t / 或或 It = I0 - t / 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 、熒光的一些基本問題、熒光

16、的一些基本問題 d.熒光物質(zhì)的兩個重要參數(shù)熒光物質(zhì)的兩個重要參數(shù) (2)熒光的量子產(chǎn)率熒光的量子產(chǎn)率 f 定義定義： 發(fā)射熒光的光子數(shù)吸收輻射的光子數(shù)發(fā)射熒光的光子數(shù)吸收輻射的光子數(shù) f = kf / ( kf +K ) f (0.1(0.11)1)有使用價值有使用價值 注意注意： a. 熒光的能量產(chǎn)率熒光的能量產(chǎn)率eq= 熒光發(fā)射時的能量吸收的能量熒光發(fā)射時的能量吸收的能量 eq1 (紅移紅移) b. 熒光的量子效率熒光的量子效率 f = 處于發(fā)射熒光的激發(fā)電子態(tài)的分子的百處于發(fā)射熒光的激發(fā)電子態(tài)的分子的百分率分率 c. f, eq, f三個概念不同三個概念不同 第第1515章章 分子發(fā)光分

17、析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 4、熒光、磷光的測量、熒光、磷光的測量 一般熒光分光光度計與紫外可見區(qū)吸光光度計異同一般熒光分光光度計與紫外可見區(qū)吸光光度計異同 單束單束(光用于校正光用于校正) 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 4、熒光、磷光的測量、熒光、磷光的測量 熒光分光光度計熒光分光光度計 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 4、熒光、磷光的測量、熒光、磷光的測量a. 激光熒光光度計

18、激光熒光光度計 1975 Harrington 研制研制 輸出、反射輸出、反射 染料池染料池 樣品池樣品池 光柵光柵 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 4、熒光、磷光的測量、熒光、磷光的測量 b.電視熒光計電視熒光計 使用多色儀使用多色儀 Johnson設(shè)計設(shè)計 入射口狹縫入射口狹縫樣品池長軸樣品池長軸 波長復蓋波長復蓋 240 240nm nm 氙燈氙燈 無出射口狹縫無出射口狹縫 空間分辨空間分辨 1 1 nm nm 入射口狹縫入射口狹縫樣品池長軸樣品池長軸 時間分辨時間分辨14.7 14.7 ms ms 無出射口

19、狹縫無出射口狹縫 攝像管攝像管 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 4、熒光、磷光的測量、熒光、磷光的測量 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 5、影響熒光發(fā)射因素、影響熒光發(fā)射因素 a. 強熒光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點強熒光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點 （）（） 比比 n n 有利有利 f （）（） 共軛共軛 體系體系 f （）（） 剛性平面結(jié)構(gòu)剛性平面結(jié)構(gòu) f （）（） 取代基影響取代基影響 給電子基團給電子基團 f 吸電子基團吸電子基團 f(p ) 取代基位置取

20、代基位置: :鄰、對鄰、對f 重原子取代基重原子取代基f ( p ) 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 5、影響熒光發(fā)射因素、影響熒光發(fā)射因素 b. 溶液環(huán)境因素溶液環(huán)境因素 （）溶劑（）溶劑 取決于熒光體和溶劑的化學結(jié)構(gòu)取決于熒光體和溶劑的化學結(jié)構(gòu) ( ( 溶劑熒光物成化合物溶劑熒光物成化合物, ,熒光分子電離狀態(tài)改變熒光分子電離狀態(tài)改變) ) f.max f.max f 都都有影響有影響 重原子溶劑存在時重原子溶劑存在時 f(p ) 外重原子效應(yīng)外重原子效應(yīng) （）溫度（）溫度 T f（）（）pH pH 平衡解離關(guān)

21、系存在平衡解離關(guān)系存在f.max f.max f 均有影響均有影響第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素 6、溶液熒光的猝滅、溶液熒光的猝滅 定義：定義：熒光分子與其它分子相互作用，改使熒光分子與其它分子相互作用，改使熒光強度下降。熒光強度下降。 猝滅過程實質(zhì)題與發(fā)光過程相互競爭、縮猝滅過程實質(zhì)題與發(fā)光過程相互競爭、縮短發(fā)光分子激發(fā)態(tài)壽命的過程，具體形式機理短發(fā)光分子激發(fā)態(tài)壽命的過程，具體形式機理各不相同。各不相同。 自學講義內(nèi)容自學講義內(nèi)容第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-1 光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因

22、素光致發(fā)光及影響熒光發(fā)射因素1、常規(guī)方法、常規(guī)方法 a. 直接法直接法 b. 間接法間接法 與熒光試劑發(fā)生反應(yīng)與熒光試劑發(fā)生反應(yīng) 定量關(guān)系定量關(guān)系 If = 2.3 f I0b c（ b c 0.05 時）時） If = k c （ I0、b 不變）不變） 定量校正方法定量校正方法 外標法外標法 增量法增量法 2、熒光猝滅法、熒光猝滅法 F-會使會使8-羥基喹啉羥基喹啉鋁配合物鋁配合物 熒光強度熒光強度 , 測測F- 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法15-2 熒光分析法熒光分析法 3、動力學熒光分析法、動力學熒光分析法 反應(yīng)物或產(chǎn)物中的熒光物質(zhì)濃度變化，測熒光隨時間變化求含量反應(yīng)

23、物或產(chǎn)物中的熒光物質(zhì)濃度變化，測熒光隨時間變化求含量方法？方法？ Fe () + H+ + A Fe () + B dB/dt = A Fe () H+ 當當pH 一定一定 , A足夠大足夠大, 反應(yīng)初期反應(yīng)初期, 積分積分 B = Fe () t 又又 I fB = K B 則則 I fB = Fe () t 或或 I fB / t = Fe () Y = a x 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-2 熒光分析法熒光分析法 、熒光滴定法、熒光滴定法 魯米諾指示劑魯米諾指示劑 H H+ +時時 UVUV下下 蘭熒光蘭熒光 OHOH- -時時 UVUV下下 無熒光無熒光 、膠

24、束增敏熒光分析、膠束增敏熒光分析 熒光試劑熒光試劑 配合反應(yīng)配合反應(yīng) 優(yōu)點：優(yōu)點：a. a. 光學透明、穩(wěn)定光學透明、穩(wěn)定 b. b. 光化學上是非活性的光化學上是非活性的 c. c. 價廉、使用方便價廉、使用方便 d. d. 對熒光測量有對熒光測量有增溶、增敏、增穩(wěn)增溶、增敏、增穩(wěn)的獨特性質(zhì)的獨特性質(zhì)第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-2 熒光分析法熒光分析法A A、B B混合物在測量條件下，熒光光譜相互重疊混合物在測量條件下，熒光光譜相互重疊時，如何測量時，如何測量A A、B B 兩物質(zhì)？兩物質(zhì)？信息處理及儀器技術(shù)信息處理及儀器技術(shù) 6 6、雙波長法（三波長法）、雙波長法

25、（三波長法） 7 7、導數(shù)熒光法、導數(shù)熒光法 8、同步熒光光譜技術(shù)、同步熒光光譜技術(shù) （同時利用（同時利用吸收吸收和和發(fā)射發(fā)射兩個過程）兩個過程）例例: :丁省乙醇溶液丁省乙醇溶液 熒熒- -激激= = 常數(shù)常數(shù) = = 如何決定！如何決定！ Stoks Stoks 位移值位移值 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-2 熒光分析法熒光分析法簡化光譜、窄化譜峰簡化光譜、窄化譜峰8、同步熒光光譜技術(shù)、同步熒光光譜技術(shù) * * *固定能量固定能量 (1/(1/激激-1/-1/熒熒) ) 10107 7 = = = = 常數(shù)常數(shù) 例例: : 芳環(huán)芳環(huán) 1400 1400 cmcm-1

26、 -1 振動帶間隔振動帶間隔* * * *可變角可變角 兩者起始波長不同、兩者起始波長不同、掃描速率掃描速率不同不同保持同一比例保持同一比例-線性線性測測c c 某一函數(shù)某一函數(shù)-非線性非線性 干擾干擾A A 免避散光免避散光 提高重疊體系分辨率提高重疊體系分辨率 激發(fā)波長激發(fā)波長 干擾干擾B B 發(fā)射波長發(fā)射波長 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-2 熒光分析法熒光分析法9、時間分辨熒光技術(shù)、時間分辨熒光技術(shù) （利用（利用 壽命信息）壽命信息） 排除干擾排除干擾 應(yīng)用應(yīng)用 a. 熒光探針技術(shù)熒光探針技術(shù) b. 單分子測量技術(shù)單分子測量技術(shù) 第第1515章章 分子發(fā)光分析法

27、分子發(fā)光分析法 15-2 熒光分析法熒光分析法1. 磷光與熒光的不同點表現(xiàn)在磷光與熒光的不同點表現(xiàn)在 a. a. 峰值波長峰值波長 P PF F b. b. p F c. c. p , I p 受重原子、順磁性分子、離子存在受重原子、順磁性分子、離子存在增強、敏感增強、敏感 F , IF 反之反之 2. 磷光測量方法磷光測量方法 a.a.與熒光測量類同與熒光測量類同 不同點：不同點： 固體樣發(fā)射磷光、伴隨發(fā)射熒光固體樣發(fā)射磷光、伴隨發(fā)射熒光 b. b. 如何解決如何解決 磷光磷光同同光源散射光源散射 磷光磷光同同 熒光熒光 分離開來分離開來 如旋轉(zhuǎn)簡磷光計如旋轉(zhuǎn)簡磷光計第第1515章章 分子發(fā)

28、光分析法分子發(fā)光分析法 15-3 磷光分析法磷光分析法2. 磷光測量方法磷光測量方法第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-2 磷光分析法磷光分析法3.常規(guī)（低溫）磷光法常規(guī)（低溫）磷光法 a. a. 為什么要低溫測量？為什么要低溫測量？ 減少非輻射躍遷對磷光發(fā)射影響減少非輻射躍遷對磷光發(fā)射影響 b. b. 如何實現(xiàn)低溫測量？如何實現(xiàn)低溫測量？ 液氮液氮7777K EPA K EPA 明凈玻璃態(tài)明凈玻璃態(tài) c. c. 定量關(guān)系式定量關(guān)系式 （醚（醚 5 5：異戌烷：異戌烷 5 5乙醇乙醇 2 2） Ip = 2.3 pI0b c = Kpc 磷光的量子產(chǎn)率磷光的量子產(chǎn)率p： KS

29、T . . KP . KST +KF +Ki KP + Kj 與與S S1 1態(tài)態(tài)有關(guān)的非輻射躍速率（除有關(guān)的非輻射躍速率（除KST外）外） 與與T T1 1態(tài)態(tài)有關(guān)的非輻射躍遷速率有關(guān)的非輻射躍遷速率 d. d. 重原子效應(yīng)的利用重原子效應(yīng)的利用 靈敏度靈敏度 選擇性選擇性 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-2 磷光分析法磷光分析法4. 室溫磷光法室溫磷光法 a.a.為什么要引入室溫磷光法為什么要引入室溫磷光法? ? 常溫法缺點：低溫裝置復雜常溫法缺點：低溫裝置復雜 溶劑選擇溶劑選擇 操作難操作難 b.b.室溫法要解決主要矛盾？室溫法要解決主要矛盾？ 克服室溫下克服室溫下

30、 T TS S0 0 的非輻射躍遷的非輻射躍遷 使使I IP P 途徑途徑 固體表面室溫磷光固體表面室溫磷光 膠束穩(wěn)定的溶液室溫磷光膠束穩(wěn)定的溶液室溫磷光 19721972年年 1980 1980年年 固體載體固體載體 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-2 磷光分析法磷光分析法5.敏化溶液室溫磷光法敏化溶液室溫磷光法 一種間接的磷光分析法一種間接的磷光分析法 SD1 TD1 TA1 激發(fā)激發(fā) IP SD0 S A0 能量供給體能量供給體D 能量受體能量受體A 被測物被測物 cx 無磷光或弱磷光無磷光或弱磷光 發(fā)磷光發(fā)磷光 IP IP =Kcx關(guān)鍵關(guān)鍵：選擇能量受體選擇能量受體A A * * D D 在在激發(fā)激發(fā)時時 A A 的的 A A 要小要小 * * TD1 TA1 * * A A 在所測溶劑中在所測溶劑中 pA 要大要大 A A：1 1，4 4二溴荼二溴荼6. 磷光分析應(yīng)用磷光分析應(yīng)用 多環(huán)芳烴多環(huán)芳烴 農(nóng)藥農(nóng)藥 生物堿生物堿 毒品毒品 藥物藥物 生物分子生物分子 第第1515章章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 15-2 磷光分析法磷光分析法1. 原理原理 R P* P+ h 或或 R P*+A A* A+ h 注意注意: : h h 是熒光是熒光 磷光