荧光光谱仪的使用.ppt

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1、岛津荧光光谱仪RF-5301PC岛津国际贸易（上海）有限公司处于基态的分子吸收能量（电、热、化学和光能）被激发至激发态，然后从不稳定的激发态返回至基态并发射出光子，此种现象称为发光。发光分析包括荧光、磷光、化学发光、生物发光等。物质吸收光能后所产生的光辐射称之为荧光和磷光。分子发光不同类型的发光最普通的是荧光.如果当一个物质吸收一定波长的光然后给出较长波长的光称为荧光.一些油漆、纸张具有荧光特性.其次是磷光.当一种物质吸收光，然后再发出光称为磷光.如果磷光物质暴露在阳光下，然后再带到暗室内,给出的光称为磷光.化

2、学发光：当2种化学物质混合后给出的光.萤火虫发光是一种生物发光.萤火虫会产生.荧光素酶，导致发光.类似化学发光，两种生物化学物质混合产生光.分子吸收、荧光、磷光辐射跃迁无辐射跃迁——去活化过程处于激发态分子不稳定，通过辐射或非辐射跃迁等去活化过程返回至基态。这些过程包括：1）振动弛豫在液相或压力足够高的气相中，处于激发态的分子因碰撞将能量以热的形式传递给周围的分子，从而从高振动能层失活至低振动能层的过程，称为振动弛豫。2）内转换对于具有相同多重度的分子，若较高电子能级的低振动能层与较低电子能级的高振动能层相重叠

3、时，则电子可在重叠的能层之间通过振动耦合产生无辐射跃迁，如S2-S1；T2-T1。定性分析任何荧光都具有两种特征光谱：激发光谱与发射光谱。它们是荧光定性分析的基础。1）激发光谱改变激发波长，测量在最强荧光发射波长处的强度变化，以激发波长对荧光强度作图可得到激发光谱。激发光谱形状与吸收光谱形状完全相似，经校正后二者完全相同！这是因为分子吸收光能的过程就是分子的激发过程。激发光谱可用于鉴别荧光物质；在定量时，用于选择最适宜的激发波长。2）发射光谱发射光谱即荧光光谱。一定波长和强度的激发波长辐照荧光物质，产生不同波长

4、的强度的荧光，以荧光强度对其波长作图可得荧光发射光谱。由于不同物质具不同的特征发射峰，因而使用荧光发射光谱可用于鉴别荧光物质。萘激发、荧光、磷光如右图所示。激发光谱与发射光谱的关系i）波长比较与激发（或吸收）波长相比，荧光发射波长更长，即产生所谓Stokes位移。（振动弛豫失活所致）ii）形状比较荧光光谱形状与激发波长无关。尽管分子受激到可到达不同能级的激发态，但由于去活化（内转换和振动弛豫）到第一电子激发态的速率或几率很大，好像是分子受激只到达第一激发态一样。换句话说，不管激发波长如何，电子都是从第一电子激发

5、态的最低振动能层跃迁到基态的各个振动能层。iii）镜像对称通常荧光光谱与吸收光谱呈镜像对称关系。蒽的荧光光谱和吸收光谱解释：能层结构相似性荧光为第一电子激发单重态的最低振动能层跃迁到基态的各个振动能层而形成，即其形状与基态振动能级分布有关。吸收光谱是由基态最低振动能层跃迁到第一电子激发单重态的各个振动能层而形成，即其形状与第一电子激发单重态的振动能级分布有关。由于激发态和基态的振动能层分布具有相似性，因而呈镜像对称。S1S0荧光吸收产生荧光的条件i）分子具有与辐射频率相应的荧光结构（内因）；ii）吸收特征频率的

6、光后，应可产生具一定量子效率的荧光。即量子效率足够大：发射的光量子数=————————吸收的光量子数1）跃迁类型：具有—*及n—*跃迁结构的分子才会产生荧光。且具—*跃迁的量子效率比n—*跃迁的要大得多。芳香属分子2）共轭效应：共轭度越大，荧光越强。平面环系统，绝大多数荧光物质含有芳香环或杂环影响荧光及强度的因素3）刚性结构：分子刚性（Rigidity）越强，分子振动少，与其它分子碰撞失活的机率下降，荧光量子效率提高。如荧光素（大）与酚酞（=0）；芴（=1）与联苯（=0.18）。4）取代

7、基：给电子取代基增强荧光（p-共轭），如-OH、-OR、-NH2、-CN、NR2等；吸电子基降低荧光，如-COOH、-C=O、-NO2、-NO、-X等；如苯环被卤素取代，从氟苯到碘苯，荧光逐渐减弱到消失5）溶剂效应：溶剂极性可增加或降低荧光强度（改变—*及n—*跃迁的能量）；与溶剂作用从而改变荧光物质结构来增加或降低荧光强度。6）温度：温度增加，荧光强度下降（因为内、外转换增加、粘度或“刚性”降低）。因此体系降低温度可增加荧光分析灵敏度。7）pH值：具酸或碱性基团的有机物质，在不同pH值时，其结

8、构可能发生变化，因而荧光强度将发生改变；对无机荧光物质，因pH值会影响其稳定性，因而也可使其荧光强度发生改变。8）荧光猝灭：碰撞猝灭；静态猝灭；转入三重态的猝灭；电子转移猝灭；自猝灭。测量过程提供能量(光源)选择激发波长(吸收)照射样品样品吸收与发射荧光(发射)选择发射波长测量激发光谱告诉我们什么？化合物吸收波长吸收强度溶剂吸收波长激发光谱发射光谱告诉我们什么？化合物荧光波长