《分子荧光分析法》PPT课件

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1、化学分析（Ⅱ）第十一章荧光分析法1基本要求掌握分子荧光的发生过程，激发光谱和发射光谱，荧光光谱的特征，分子结构与荧光的关系；影响荧光强度的因素，荧光定量分析方法。熟悉分子从激发态返回基态的各种途径，荧光寿命与荧光效率。了解荧光分光光度计与其他荧光分析技术。2处于基态的分子吸收能量被激发至激发态，然后从不稳定的激发态释放能量返回至基态。如果通过碰撞以热能或动能的形式释放能量回到基态，称为无辐射跃迁；如果是以辐射(发射光子)的形式回到基态，此种现象称为光致发光。常见的光致发光包括荧光和磷光。概念3荧光分析法定义：根据物质的荧光谱线位置及其强度进行物质鉴定和含

2、量测定的方法。待测物质分子荧光原子荧光激发光的波长范围紫外-可见荧光红外荧光X射线荧光分类：4荧光分析法的特点灵敏度高：检测限0.0001µg/mL,比分光光度法高2～4个数量级。（在黑背景下检测；光源的强度大）选择性高：适当选择激发光的波长和荧光测定的波长；应用荧光寿命的差别–时间分辨技术。5MFS与UV/Vis法比较：原理UV/Vis吸收MFS发射测定方法I0ItF灵敏度,选择性10-5～10-6mol·L-110-7～10-9mol·L-1I0F61575年，西班牙医生N.Monardes发现。1852年，SirGeorgeStokes对荧光产生的

3、机理作了解释，并提出了“荧光”。1867年，首次用于分析测定。1928年，Jette和West提出第一台光电荧光计。1952年，商品荧光分光光度计出现。7第一节荧光分析法的基本原理一、分子荧光二、荧光与分子结构三、影响荧光强度的外部因素8一、分子荧光（一）分子荧光的产生1、分子的电子能级与激发过程分子的多重性M:M=2s+1，s表示总自旋量子数，s=0时分子所处的电子能态为单重态，用S来表示；s=1时分子所处的电子能态为三重态，用T来表示；9光吸收过程失活过程发光失活分子间能量转移失活非辐射失活荧光磷光振动驰豫内转换外转换系间跨跃2.荧光的产生10吸

4、收荧光磷光激发单重态激发三重态内转换振动驰豫系间跨跃振动驰豫外转换基态荧光寿命:10－9～10－7s磷光寿命:10－4～10s图11-2荧光和磷光产生示意图11辐射跃迁－发光失活荧光：激发态分子从第一激发单线态S1的最低振动能级回到基态S0所发出的辐射。磷光：激发态分子从第一激发三重态T1的最低振动能级回到基态S0所发出的辐射。波长关系：激发光＜荧光＜磷光。12无辐射失活a.振动弛豫：激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级转至较低振动能级的过程，其效率较高b.内转换：当两个电子能级非常接近以致其振动能级有重叠时，电子由高能级回到低能级的过程。13无辐射

5、失活c.外转换：激发态分子与溶剂、溶质分子之间发生相互碰撞而失去能量的过程。d.系间跨越：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的过程。14吸收荧光磷光激发单重态激发三重态内转换振动驰豫系间跨跃振动驰豫外转换基态荧光寿命:10－9～10－7s磷光寿命:10－4～10s图11-2荧光和磷光产生示意图15结论：荧光是来自最低激发单重态的辐射跃迁过程所伴随的发光现象，发光过程的速率常数大，激发寿命短；磷光是来自最低激发三重态的辐射跃迁过程所伴随的发光现象，发光过程的速率常数小，激发寿命相对比较长。16复习：荧光的产生基态分子hv激发态回到基态，如

6、何回去？17S2S0S1T1l2l1分子的吸收情况18S2S0S1T1l2l1振动弛豫：在同一电子能级（激发态）…特点：无辐射；速率快（10-14～10-12s内完成）19S2S0S1T1l2l1内转移（internalconversion)：相同多重性的两个电子能级之间的非辐射跃迁20S2S0S1T1l2l1l3荧光发射Fluorescence21l1l2l3l3>l1>l2Onlyl322S2S0S1T1l2l1系间跨跃磷光发射l4IntersystemCrossingPhosphorescence23S0S1T1l2l1外转移ExternalCon

7、version24复习分子荧光的发生过程基态分子概念：基态、激发态（激发单重态S*、激发三重态T*）能量传递过程：1、无辐射跃迁（振动弛豫、内转换、外转换、系间跨越）2、辐射跃迁（荧光、磷光）25吸收荧光磷光激发单重态激发三重态内转换振动驰豫系间跨跃振动驰豫外转换基态荧光寿命:10－9～10－7s磷光寿命:10－4～10s图11-2荧光和磷光产生示意图26（二）荧光的激发光谱和发射光谱荧光物质分子都具有两个特征光谱：激发光谱和发射光谱（荧光光谱）。激发光谱：不同激发波长的辐射引起物质发射某一波长荧光的相对效率。荧光光谱：在所发射的荧光中各种波长组分的相对

8、强度。图11-3蒽的激发光谱和荧光光谱27激发光谱和发射光谱具有三个特点：⑴斯托