第6章 分子发光分析法

《第6章 分子发光分析法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第6章分子发光分析法MolecularLuminescenceAnalysis分子荧光光谱法分子磷光光谱法化学发光光谱法MolecularfluorescenceMolecularphosphorescenceChemiluminescence1本章主要内容分子荧光与磷光光谱法化学发光光谱法荧光与磷光产生的基本原理荧光/磷光与分子结构之间的关系荧光/磷光光谱法的主要参数荧光/磷光的动态和静态猝灭及其特点荧光/磷光光谱仪及其特点化学发光产生的原理、发光反应的类别以及化学发光仪器2§6-1概述一、分子发光分析法的定义某些分子吸收一定能量后，价电子从基态跃迁到激发态，以光

2、辐射的形式从激发态回到基态，这种现象称为分子发光，在此基础上建立起来的分析方法称为分子发光分析法吸收能量辐射光激发基态分子激发态分子去激二、分子发光的类型——根据激发能及发光机理不同进行分类分子发光按激发能源的不同以光源为激发能按发光机理的不同磷光荧光（以化学反应能为激发能）（以生物体释放的能量为激发能）光致发光化学发光生物发光3三、分子发光分析法的特点1、灵敏度高且增加激发光源的光强度，可提高检测的灵敏度2、选择性好发荧光和磷光的物质必须能吸收一定能量的光，但能吸光的物质不一定都能发荧光和磷光3、可供检测的参数多，测定的方法及技术多（尤其是对荧光而言）4、操作与仪

3、器简单、方法快速、重现性好、取样量少、线性范围宽5、适用面相对较窄只能用于低浓度的测定、不少物质不能发荧光荧光法比磷光法应用广泛，不如分光光度法4§6-2分子荧光与磷光分析法一、基本原理1、荧光与磷光产生的机理T1iscVRVRicS0S1S2VR：振动驰豫ic：内部转换isc：系间窜跃VRicisc吸光吸光荧光磷光VRVR5一、基本原理——荧光与磷光产生的机理(1)非辐射去激（弛豫）过程内转换（InternalConversion，ic）——相同的多重态（电子能态）间的转换，如S-S；T-T系间窜跃（IntersystemConversion，isc）——不同的多

4、重态（电子能态）间的转换，如S-T振动驰豫（VibrationalRelaxation,VR）——同一电子能态上不同振动能级间的转换6一、基本原理——荧光与磷光产生的机理（2）荧光的产生当电子从第一激发单重态S1的最低振动能级回到基态S0各振动能级所产生的光辐射叫荧光荧光是相同多重态间的允许跃迁，产生速度快（10-9~10-6s）又叫快速或瞬时荧光，外部光源停止照射，荧光马上熄灭无论开始电子被激发至什么高能级，它都将经过非辐射弛豫过程回到S1的最低振动能级上，发射荧光，所以荧光波长一般大于激发光波长。荧>激基态分子不同能量的激发单重态VRic第一电子激发单重态的

5、最低振动能级hv2发荧光电子基态单重态的各振动能级hv1光激发停留时间约10-910-7s允许跃迁允许跃迁7一、基本原理——荧光与磷光产生的机理（3）磷光的产生基态分子不同能量的激发单重态第一电子激发三重态的最低振动能级hv2发荧光电子基态单重态的各振动能级hv1光激发VR和icisc允可许跃迁禁阻跃迁当受激电子到达S1后，未发射荧光，而是经过系间窜跃到T1各能级，再经振动驰豫到T1最低振动能级，从T1最低振动能级回到基态的各个振动能级所发射的光叫磷光从T1S0要改变电子自旋，属于禁阻跃迁，发光速度慢（约10-4~10s），光照停止后，磷光仍可持续一段时间分子非

6、辐射弛豫的能量埙耗大，所以磷光的波长更长磷>荧>激停留时间约10-410s8一、基本原理——荧光与磷光产生的机理2、荧光与磷光的比较荧光：S1→S0；为许可跃迁磷光：T1→S0；为禁阻跃迁磷光的寿命（平均为10-2s）比荧光的寿命（平均为10-8s）长磷光的波长比荧光波长长；溶液中很少观察到磷光激发光谱荧光光谱磷光光谱9二、荧光与磷光的基本参数与测定1、激发与发射光谱（1）激发光谱在发射光波长不变的情况下，物质的荧光/磷光强度随激发光波长的变化曲线（2）发射光谱(荧光光谱/磷光光谱)在固定激发光波长下，物质的荧光/磷光强度随发射光波长的变化曲线磷>荧>

7、激溶液状态下，一般有：荧光-激发=磷光-激发=Stokes位移10二、荧光与磷光的基本参数与测定——激发与发射光谱（3）荧光/磷光激发与发射光谱的特点激发与发射光谱具有镜像关系发射光谱的形状与激发光波长无关萘的乙醇溶液的激发与荧光发射光谱荧光的最大发射波长与最大激发波长要长,即最大发射波长与最大激发波长之间存在Stokes位移S1S0iscT1不同激发波长下，喹啉的荧光发射光谱ex=352nmex=362nmex=372nm11二、荧光与磷光的基本参数与测定2、荧光及磷光的寿命（）返回基态前，分子耽搁在激发态（对于荧光为S1激发态；对于磷