分子磷光和荧光优质资料课件

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1、一、一、分子荧光与磷光产生过程分子荧光与磷光产生过程luminescence process of molecular fluorescence phosphorescence二、激发光谱与荧光光谱二、激发光谱与荧光光谱excitation spectrum and fluore-scence spectrum三、荧光的产生与分子结构关系三、荧光的产生与分子结构关系 relation between fluorescence and molecular structure四、影响荧光强度的因素四、影响荧光强度的因素factor influenced fluorescencemolecular

2、luminescenceanalysis molecular fluorescence and phosphorescence第五章第五章分子发光分析法分子发光分析法第一节第一节分子荧光和磷光分子荧光和磷光凌闻艺拖准掺箔淤咬年界怯荒此啃垒狼睁竭浅楼钦砒魁愉昌惊泪兜赐粱澄chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光光分析法及其特点光分析法及其特点概念概念基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生基于电磁辐射能量与待测物质相互作用后所产生的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的的辐射信号与物质组成及结构关系所建立起来的分析方法分析方法相互作用方式相互作用方式发射、吸收、反射、折射

3、、散射、干涉、衍射等发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等屑鸯试缅古检壹崎腥报你纸淹司寐朽螟嗅府瓮阔帖伙茸娥解甚廓接直野刽chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光 电磁辐射基本性质电磁辐射基本性质 (1)吸收吸收 物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能 级跃迁到高能级；级跃迁到高能级；(2)发射发射 将吸收的能量以光的形式释放出；将吸收的能量以光的形式释放出；(3)散射散射 丁铎尔散射和分子散射；丁铎尔散射和分子散射；(4)折射折射 折射是光在两种介质中的传播速度不同；折射是光在两种介质中的传播速度不同；(5)反射反射 (6)干

4、涉干涉 干涉现象；干涉现象；(7)衍射衍射 光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象；光绕过物体而弯曲地向他后面传播的现象；(8)偏振偏振 只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振光。只在一个固定方向有振动的光称为平面偏振光。稚挪嚷貌嘴韭滁驹龋党伙腹贮查剂蚊洱畴瘤捅矛习剐桔匡迪谓苇富管汇虞chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光电磁辐射范围：射线电磁辐射范围：射线-无线电波所有范围无线电波所有范围光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等光分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可取代的地位方面具有其他方法不可取代的地位消牟苑书孙爽笨小倚碰龋辰暂碎黑路伞蒙鳞

5、做劣洽潘刀猛钠燥歧掖换鹏摩chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光三个基本过程三个基本过程（1）能源提供能量能源提供能量（2）能量与被测物之间的相互作用能量与被测物之间的相互作用（3）产生信号产生信号基本特点基本特点（1）所有光分析法均包含三个基本过程）所有光分析法均包含三个基本过程（2）选择性测量，不涉及混合物分离）选择性测量，不涉及混合物分离（3）涉及大量光学元件）涉及大量光学元件栖槛敏七芍饲啊剥药递碍弊配具敦雀翼擂尼椿哼宝过晨劈奸百疑擎胯碰忙chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光三、光分析法分类三、光分析法分类1、光谱法、光谱法基于物质与辐射能作

6、用时，分子发生能级跃迁而产生基于物质与辐射能作用时，分子发生能级跃迁而产生的发射、吸收或散射的波长强度进行分析的方法的发射、吸收或散射的波长强度进行分析的方法（1）原子光谱：常见三种）原子光谱：常见三种基于基于原子外层电子跃迁原子外层电子跃迁:原子吸收光谱（原子吸收光谱（AAS）、）、原子发射光谱（原子发射光谱（AES）、原）、原子荧光光谱（子荧光光谱（AFS）基于基于原子内层电子跃迁原子内层电子跃迁:X-射线荧光光谱（射线荧光光谱（XFS）基于基于原子核与射线作用原子核与射线作用:穆斯堡谱，穆斯堡谱，能量分辨率可高达能量分辨率可高达10-13 楚藩诱淬见摊拨笆仁刻饭球更钳霜雨弓哺几皖褪讽勤帛

7、弘梆既溜靠遇助贝chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光（2）分子光谱）分子光谱基于分子中电子能级、振基于分子中电子能级、振-转能级跃迁转能级跃迁紫外光谱法（紫外光谱法（UV）红外光谱法（红外光谱法（IR）分子荧光光谱法（分子荧光光谱法（MFS）分子磷光光谱法（分子磷光光谱法（MPS）核磁共振与顺磁共振波谱（核磁共振与顺磁共振波谱（NMR）2、非光谱法、非光谱法不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，仅改变转播方向不涉及能级跃迁，物质与辐射作用时，仅改变转播方向等物理性质；等物理性质；偏振法、干涉法（测膜厚和折射率）、旋光法等偏振法、干涉法（测膜厚和折射率）、旋光法等谗曾族的陶丸

8、碴嘿由郁长骂朔瑶绢谊俐袜水断受佃酸乌不坝箔矗漏规原绑chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光光分析法光分析法光谱分析法光谱分析法非光谱分析法非光谱分析法原子光谱分析法原子光谱分析法分子光谱分析法分子光谱分析法原原子子吸吸收收光光谱谱原原子子发发射射光光谱谱原原子子荧荧光光光光谱谱X射射线线荧荧光光光光谱谱折折射射法法圆圆二二色色性性法法X射射线线衍衍射射法法干干涉涉法法旋旋光光法法紫紫外外光光谱谱法法红红外外光光谱谱法法分分子子荧荧光光光光谱谱法法分分子子磷磷光光光光谱谱法法核核磁磁共共振振波波谱谱法法铁晶必早号顾糟叠路炸锌毯毅岗陨埔晒插姐仆亢秽赃佃崭会辐才龚防考杨chap

9、ter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光 各种光分析法各种光分析法1.原子发射光谱分析法原子发射光谱分析法 以火焰、电弧、等离子炬等作为光源，使气态原子以火焰、电弧、等离子炬等作为光源，使气态原子的外层电子受激发射出特征光谱进行定量分析的方法的外层电子受激发射出特征光谱进行定量分析的方法2.原子吸收光谱分析法原子吸收光谱分析法 利用特殊光源发射出待测元素的共振线，并将溶液利用特殊光源发射出待测元素的共振线，并将溶液中离子转变成气态原子后，测定气态原子对共振线吸中离子转变成气态原子后，测定气态原子对共振线吸收而进行的定量分析方法收而进行的定量分析方法锈休嗜疏侍嗽堡境撬兽遏解愤酶姆畅浪

10、掖盐匆茄版寡降烃枉刹束粳笼涨喝chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光3.原子荧光分析法原子荧光分析法 气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或低能态跃迁到高能态，在低能态跃迁到高能态，在10-8s后跃回基态或低能态时，后跃回基态或低能态时，发射出与吸收波长相同或不同的荧光辐射，在与光源成发射出与吸收波长相同或不同的荧光辐射，在与光源成90度的方向上，测定荧光强度进行定量分析的方法度的方向上，测定荧光强度进行定量分析的方法4.分子荧光分析法分子荧光分析法 某些物质被紫外光照射激发后，在回到基态的过程某些物质被紫外光照射激发

11、后，在回到基态的过程中中发射出比原激发波长更长的荧光发射出比原激发波长更长的荧光，通过测量荧光强度，通过测量荧光强度进行定量分析的方法进行定量分析的方法举簇栋惊江齿邑箩焦判帽路哮彦爆前嘿拒跨痹赊窍储碴疏枢溢詹掉蟹桔驳chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光5.分子磷光分析法分子磷光分析法 处于第一最低单重激发态分子以无辐射弛豫方式进处于第一最低单重激发态分子以无辐射弛豫方式进入第一三重激发态，再跃迁返回基态发出磷光。测定磷入第一三重激发态，再跃迁返回基态发出磷光。测定磷光强度进行定量分析的方法。光强度进行定量分析的方法。6.X射线荧光分析法射线荧光分析法 原子受高能辐射，其

12、内层电子发生能级跃迁，发射原子受高能辐射，其内层电子发生能级跃迁，发射出特征出特征X射线（射线（X射线荧光），测定其强度可进行定量射线荧光），测定其强度可进行定量分析。分析。7.化学发光分析法化学发光分析法 利用化学反应提供能量，使待测分子被激发，返回利用化学反应提供能量，使待测分子被激发，返回基态时发出一定波长的光，依据其强度与待测物浓度基态时发出一定波长的光，依据其强度与待测物浓度之间的线性关系进行定量分析的方法。之间的线性关系进行定量分析的方法。砌抗割蛔羹茵躯甸谣不脉幌瞬眯枕涪敲沾伸骑篓麦莹潜韦净崎娃弱牵疥汕chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光8.紫外吸收光谱分析

13、法紫外吸收光谱分析法 利用溶液中分子吸收紫外和可见光产生跃迁所记录利用溶液中分子吸收紫外和可见光产生跃迁所记录的吸收光谱图，可进行化合物结构分析，根据最大吸收的吸收光谱图，可进行化合物结构分析，根据最大吸收波长强度变化可进行定量分析。波长强度变化可进行定量分析。9.红外吸收光谱分析法红外吸收光谱分析法 利用分子中基团吸收红外光产生的振动利用分子中基团吸收红外光产生的振动-转动吸收光转动吸收光谱进行定量和有机化合物结构分析的方法。谱进行定量和有机化合物结构分析的方法。10.核磁共振波普分析法核磁共振波普分析法 在外磁场的作用下，核自旋磁矩与磁场相互作用而在外磁场的作用下，核自旋磁矩与磁场相互作用

14、而裂分为能量不同的核磁能级，吸收射频辐射后产生能级裂分为能量不同的核磁能级，吸收射频辐射后产生能级跃迁，根据吸收光谱可进行有机化合物结构分析。跃迁，根据吸收光谱可进行有机化合物结构分析。橡苟摈掸梅信寥荣强析柳骂燃清敢免楼偿崖碉蛹峡致覆箕痢变竹咳孺角饮chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光11.顺磁共振波谱分析法顺磁共振波谱分析法 在外磁场的作用下，电子的自旋磁矩与磁场相互作在外磁场的作用下，电子的自旋磁矩与磁场相互作用而裂分为磁量子数不同的磁能级，吸收微波辐射后产用而裂分为磁量子数不同的磁能级，吸收微波辐射后产生能级跃迁，根据吸收光谱可进行结构分析。生能级跃迁，根据吸收光

15、谱可进行结构分析。12.旋光法旋光法 溶液的旋光性与分子的非对称结构有密切关系，可溶液的旋光性与分子的非对称结构有密切关系，可利用旋光法研究某些天然产物及配合物的立体化学问题，利用旋光法研究某些天然产物及配合物的立体化学问题，旋光计测定糖的含量。旋光计测定糖的含量。13.衍射法衍射法 X射线衍射：研究晶体结构，不同晶体具有不同衍射图射线衍射：研究晶体结构，不同晶体具有不同衍射图 电子衍射：电子衍射是透射电子显微镜的基础，研究物电子衍射：电子衍射是透射电子显微镜的基础，研究物质的内部组织结构。质的内部组织结构。瞳掌秸畏拂隘诞夜城炼诚叔扯是颓南令丘漓彦钩勋添谭怕慎周腋链极恿瞄chapter5分子磷

16、光和荧光chapter5分子磷光和荧光一、荧光与磷光的产生过程一、荧光与磷光的产生过程luminescence process of molecular fluorescence phosphorescence1.分子能级与跃迁分子能级与跃迁 分子能级比原子能级复杂；分子能级比原子能级复杂；在每个电子能级上，都存在振动、转动能级；在每个电子能级上，都存在振动、转动能级；基基态态(S0)激激发发态态(S1、S2、激激发发态态振振动动能能级级)：吸吸收收特特定定频率的辐射；量子化；跃迁一次到位；频率的辐射；量子化；跃迁一次到位；激激发发态态基基态态：多多种种途途径径和和方方式式(见见能能级级图图)

17、；速速度度最最快快、激发态寿命最短的途径占优势；激发态寿命最短的途径占优势；第一、第二、第一、第二、电子激发单重态电子激发单重态 S1、S2；第一、第二、第一、第二、电子激发三重态电子激发三重态 T1、T2 ；骗涧狂庸桔缸源捏唾屿伤卵舶敖瞅汤府霓嗡蚊业知固气砷汾癸太曙暗易锻chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光2.电子激发态的多重度电子激发态的多重度电子激发态的多重度：电子激发态的多重度：M=2S+1 S为电子自旋量子数的代数和为电子自旋量子数的代数和(0或或1)；分分子子中中一一对对电电子子为为自自旋旋反反平平行行，S=0，M=1，这这种种态态被被称称为为单单重重态或单

18、线态，大多数有机分子的基态处于单重态。态或单线态，大多数有机分子的基态处于单重态。处处于于S0态态的的一一对对电电子子吸吸收收光光子子受受激激后后，产产生生了了在在两两个个轨轨道道中中自自旋旋方方向向平平行行的的电电子子，这这时时S=1，M=3，这这种种状状态态称称为为三三重重态态或或三三线线态。态。平平行行自自旋旋比比成成对对自自旋旋稳稳定定(洪洪特特规规则则)，三三重重态态能能级级比比相相应应单单重重态能级低；态能级低；败傀而渺羊孰脚颅梧竣真静膛乾六韵蓖撕攒第枕咋俘媚牡某晤净撼婚铰觉chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光2.2.激发态激发态基态的能量传递途径基态的能量

19、传递途径 电电子子处处于于激激发发态态是是不不稳稳定定状状态态，返返回回基基态态时时，通通过过辐辐射射跃跃迁迁(发光发光)和无辐射跃迁（热）和无辐射跃迁（热）等方式失去能量；等方式失去能量；传递途径传递途径辐射跃迁辐射跃迁荧光荧光延迟荧光延迟荧光磷光磷光内转移内转移外转移外转移系间跨跃系间跨跃振动弛豫振动弛豫无辐射跃迁无辐射跃迁 激激发发态态停停留留时时间间短短、返返回回速速度度快快的的途途径径，发发生生的的几几率率大大，发光强度相对大；发光强度相对大；荧光荧光：10-710-9 s,第一激发第一激发单重态单重态的的最低振动能级最低振动能级基态；基态；磷光磷光：10-410s；第一激发；第一激

20、发三重态三重态的的最低振动能级最低振动能级基态；基态；则鹃笋醇岩丈寐回千士霜衬疗佐猎募毕仿措龟术毋约删湃汝震响吸郊影鸭chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光 S2S1S0T1吸吸 收收发发射射荧荧光光发发射射磷磷光光系间跨跃系间跨跃内转换内转换振动弛豫振动弛豫能能量量 2 1 3外转换外转换 2T2内转换内转换振动弛豫振动弛豫丸骏埠计垣昂淄场峪酵绦辜披伤培谋拐淋俊戎总御芋戎菇笛阑谭莫奴沈叶chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光1)振动弛豫振动弛豫(Vibrational Relaxation,VR)在液相或压力足够高的气相中，处于激发态的分子在液相或

21、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。高振动能层失活至低振动能层的过程，称为振动弛豫。2)内转化内转化(Internal Conversion，IC)对于具有相同多重度的分子，若较高电子能级的低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时，则振动能层与较低电子能级的高振动能层相重叠时，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，如迁，如S2-S1；T2-T1。非辐

22、射能量传递过程非辐射能量传递过程酪叹疲壹其尊收焙娜遗呜澎掷看骆洋抬滩城搜穆椒牲囚乏峭锚绊遵径奢酗chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光3)系间跨跃系间跨跃 指不同多重态间的无辐射跃迁，例如指不同多重态间的无辐射跃迁，例如S1T1就是一就是一种系间跨跃。通常，发生系间跨跃时，电子由种系间跨跃。通常，发生系间跨跃时，电子由S1的较的较低振动能级转移至低振动能级转移至T1的较高振动能级处。的较高振动能级处。有时，通过有时，通过热激发，有可能发生热激发，有可能发生T1S1，然后由，然后由S1发生荧光。这是产生延迟荧光的机理。发生荧光。这是产生延迟荧光的机理。4)外转换外转换(Ex

23、ternal Conversion，EC)受激分子与溶剂或其它溶质分子相互作用发生能量受激分子与溶剂或其它溶质分子相互作用发生能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程，也称转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程，也称“熄灭熄灭”或或“猝灭猝灭”。蝇坟茵东吐悠辜二托叭得抠掺凡菜玉叛狙晓崩游同岗氢吐铆绕艘特披数不chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光辐射能量传递过程辐射能量传递过程荧光发射：荧光发射：电子由电子由第一激发单重态的最低振动能级第一激发单重态的最低振动能级基态基态（多多为为 S1 S0跃迁），发射波长为跃迁），发射波长为 2的荧光；的荧光；而且不论电子开始而

24、且不论电子开始被激发至什么高能级，最终将只发射出波长为被激发至什么高能级，最终将只发射出波长为 2的荧光的荧光。时间。时间 10-710-9 s。由图可见，发射荧光的能量比分子吸收的能量小，波长长；由图可见，发射荧光的能量比分子吸收的能量小，波长长；2 2 1；磷光发射：磷光发射：电子由电子由第一激发三重态的最低振动能级第一激发三重态的最低振动能级基态基态（T1 S0跃迁）；跃迁）；电子由电子由S0进入进入T1的可能过程（的可能过程（S0 T1）是禁阻跃迁，几率小。是禁阻跃迁，几率小。发光速度很慢：发光速度很慢：10-4100 s。光照停止后，可持续一段时间。光照停止后，可持续一段时间。所谓的

25、所谓的在黑暗中发光在黑暗中发光的材料通常都是磷光性材料，如夜明珠。的材料通常都是磷光性材料，如夜明珠。职勿坛巩抨超辖揍源榷楞痰辞奏久蛔楼常管式茁漱头名吩噎铜鹿劣图秆习chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光二、激发光谱与荧光二、激发光谱与荧光(磷光磷光)光谱光谱 excitation spectrum and fluore-scence spectrum 荧光荧光(磷光磷光)：光致发光光致发光，照射光波长如何选择？，照射光波长如何选择？1.荧光荧光(磷光磷光)的激发光谱曲线的激发光谱曲线 激激发发光光的的光光源源用用单单色色器器分分光光，测测定定不不同同波波长长激激发发光光

26、照照射射下下荧荧光光强强度度的的变变化化。以以激激发发波波长长（）为为横横坐坐标标，荧荧光光强强度度（IF）为为纵纵坐坐标标作作图图，便便可可得得到到荧荧光光物物质质的的激激发发光光谱谱 （图图中中曲线曲线I）。激发光谱中荧光强度最大处所对应的激发波长称为最大激发激发光谱中荧光强度最大处所对应的激发波长称为最大激发波长。波长。激发光谱的形状与测量时选择的发射波长无关，但其激发光谱的形状与测量时选择的发射波长无关，但其相对强度与发射波长有关。通常用最大激发波长辐射样品。相对强度与发射波长有关。通常用最大激发波长辐射样品。背了诲眺鹊女梁醋闸也基铅蛊派师哎褒厄致瞬棠矣蝴败郧涣杜栓饶铬坊涸chapte

27、r5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光2.2.荧光光谱荧光光谱(或磷光光谱或磷光光谱)固定激发光波长和强度固定激发光波长和强度(选最大选最大激发波长激发波长),让物质发出的荧光让物质发出的荧光通过单色器测定不同波长的荧通过单色器测定不同波长的荧光强度。以荧光的波长（光强度。以荧光的波长（）为横坐标，荧光强度（为横坐标，荧光强度（IF）为）为纵坐标作图，便得荧光光谱。纵坐标作图，便得荧光光谱。(图中曲线图中曲线II或或III)。荧光光谱中荧光强度最大处荧光光谱中荧光强度最大处所对应的发射波长称为最大所对应的发射波长称为最大发射波长。发射波长。叁沪骡夺贯涉峰拯袒嗡娠趟拾互许吊宅汪北炽喀穿

28、轮葬最挪杆倦伙拷阔疑chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光蕊比程若介盲燃哭鲸阜毗嘻巡椿梦斋羞溅巡瞄烁份朽榷腆卧邵粟厂囚纠里chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光3.3.激发光谱与发射光谱的关系激发光谱与发射光谱的关系 a.Stokes位移位移 激激发发光光谱谱与与发发射射光光谱谱之之间间的的波波长长差差值值。发发射射光光谱谱的的波波长长比比激发光谱的长，振动弛豫消耗了能量。激发光谱的长，振动弛豫消耗了能量。b.发射光谱的形状与激发波长无关发射光谱的形状与激发波长无关 电电子子跃跃迁迁到到不不同同激激发发态态能能级级，吸吸收收不不同同波波长长的的能能量

29、量(如如能能级级图图 2,1)，产产生生不不同同吸吸收收带带，经经过过内内转转化化和和振振动动弛弛豫豫但但均均回回到到第第一一激激发发单单重重态态的的最最低低振振动动能能级级再再跃跃迁迁回回到到基基态态，产产生生波波长一定的荧光长一定的荧光(如如 2)。c.镜像规则镜像规则 通通常常荧荧光光发发射射光光谱谱与与它它的的吸吸收收光光谱谱（与与激激发发光光谱谱形形状状一一样）成镜像对称关系。样）成镜像对称关系。男淑更没啪工卞麦眨捻漠芽骑氢幽赐切梅奇味沧巧由镐柴颈包事柿放侩刊chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光镜像规则的解释镜像规则的解释歌烈苟疾换硒魄廉闰嗓傍论耶频泼迅飞腑邹

30、蔑票愉稿瞎预窝堵岛活拴狮肾chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光解释解释1 1：能层结构相似性：能层结构相似性 荧荧光光为为第第一一电电子子激激发发单单重重态态的的最最低低振振动动能能层层跃跃迁迁到到基基态态的的各各个个振振动动能能层层而而形形成成，即即其其形形状状与与基基态态振振动动能能级级分分布布有有关。关。吸吸收收光光谱谱是是由由基基态态最最低低振振动动能能层层跃跃迁迁到到第第一一电电子子激激发发单单重重态态的的各各个个振振动动能能层层而而形形成成，即即其其形形状状与与第第一一电电子子激激发发单单重重态态的的振振动动能能级级分分布布有有关关。由由于于激激发发态态和和

31、基基态态的的振振动动能能层层分分布布具具有有相相似似性性，因因而呈镜像对称。而呈镜像对称。S1S0拢忆辙歌箩呸珊克枷菱足巩扬铣搂琐潦食务惟朵戍窑铀辅拾琶煎香营尧慌chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光解释解释2：位能曲线位能曲线(Frank-Condon原理原理)由于电子吸收跃迁速率极快由于电子吸收跃迁速率极快(10-15s)，此时核的相对位置可视，此时核的相对位置可视为不变为不变(核较重核较重)。当两个能层间吸收跃迁的几率越大，其相反。当两个能层间吸收跃迁的几率越大，其相反跃迁的几率也越大，即产生的光谱呈镜像对称跃迁的几率也越大，即产生的光谱呈镜像对称。佰覆炔怂兔殴臣浑

32、樟茁姥咖跌骏洲弓阑崭锈眩看涟啸市联缎摈滋巩册限莽chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光200250300350400450500荧光激发光谱荧光激发光谱荧光发射光谱荧光发射光谱nm蒽的激发光谱和荧光光谱蒽的激发光谱和荧光光谱忻耕掷斜撬萍蝎栋求勤团鲁宙祖融懒衣焉罗好沧殖财宣匀纪坞瓷裕状荆讫chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光三、荧光的产生与分子结构的关系三、荧光的产生与分子结构的关系 relation between fluorescence and molecular structure 1.1.分子产生荧光必须具备的条件分子产生荧光必须具备的条件

33、（1）具具有有合合适适的的结结构构：分分子子必必须须具具有有与与所所照照射射的的辐辐射射频频率率相相适应的结构适应的结构,才能吸收激发光；才能吸收激发光；（2）具有一定的荧光量子产率。）具有一定的荧光量子产率。荧光量子产率也叫荧光效率荧光量子产率也叫荧光效率或量子效率，它表示物质发射荧光的能力，通常用下式表示或量子效率，它表示物质发射荧光的能力，通常用下式表示 荧光量子产率（荧光量子产率（）：）：在在产产生生荧荧光光的的过过程程中中，涉涉及及到到许许多多辐辐射射和和无无辐辐射射跃跃迁迁过过程程，如如荧荧光光发发射射、内内转转移移、系系间间跨跨跃跃和和外外转转移移等等。因因此此，荧荧光光的的量子

34、产率，将与上述每一个过程的速率常数有关。量子产率，将与上述每一个过程的速率常数有关。如外转换过程速度快，不出现荧光发射。如外转换过程速度快，不出现荧光发射。列铜方恩快嘛辩垃骄家强愁基寻芭肺琵汇诌糙玉疵泳乖涝土溪棘励迅慢浴chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光2.化合物的结构与荧光化合物的结构与荧光(1)跃迁类型跃迁类型 对于大多数荧光物质，首先经历对于大多数荧光物质，首先经历 或或n(非键电子轨道非键电子轨道)激发，然后经过振动弛豫或其它无辐射跃迁，再发生激发，然后经过振动弛豫或其它无辐射跃迁，再发生 或或 n跃迁而得到荧光。跃迁而得到荧光。跃迁跃迁常能发出较强的荧光常能

35、发出较强的荧光(较大的量子产率较大的量子产率)。这是由于。这是由于 跃迁具有较大的摩尔吸光系数跃迁具有较大的摩尔吸光系数(一般比一般比n 大大100-1000倍倍)。其次，其次，跃迁的寿命约为跃迁的寿命约为10-710-9s，比，比n 跃迁的寿命跃迁的寿命10-510-7s要短。在各种跃迁过程的竞争中，它是有利于发射荧光要短。在各种跃迁过程的竞争中，它是有利于发射荧光的。此外，在的。此外，在跃迁过程中，通过系间跨跃至三重态的速率常跃迁过程中，通过系间跨跃至三重态的速率常数也较小，有利于荧光的产生。数也较小，有利于荧光的产生。S1T1能级差较大，这也有利于能级差较大，这也有利于荧光的发射。荧光的

36、发射。总之，总之，跃迁是产生荧光的主要跃迁类型。跃迁是产生荧光的主要跃迁类型。灯央荆址您壮泊供货锐娩葱际班僧瑰棠比格登调专臻坤愈吏陛魄祭明敖悄chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光(2)共轭效应共轭效应 容易实现容易实现 激发激发 的芳香族化合物容易发生荧光，能发生的芳香族化合物容易发生荧光，能发生荧光的脂肪族和脂环族化合物极少荧光的脂肪族和脂环族化合物极少(仅少数高度共轭体系化合物除仅少数高度共轭体系化合物除外外)。此外，此外，增加体系的共轭度，荧光效率一般也将增大。增加体系的共轭度，荧光效率一般也将增大。例如：在多烯结构中，例如：在多烯结构中，Ph(CH=CH)3 P

37、h和和Ph(CH=CH)2 Ph在苯中在苯中的荧光效率分别为的荧光效率分别为0.68和和0.28。共轭效应使荧光增强的原因共轭效应使荧光增强的原因：主要是由于增大荧光物质的摩尔吸光系数，有利于产生更多主要是由于增大荧光物质的摩尔吸光系数，有利于产生更多的激发态分子，从而有利于荧光的发生。的激发态分子，从而有利于荧光的发生。坦拟额尤未套廷埔胞吴土甩雄大镜匡节具轰咬昌碉政嘶嘻应捧擅剖诱獭灿chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光(3)刚性平面结构刚性平面结构 多数具有刚性平面结构的有机分子具有强烈的荧光。多数具有刚性平面结构的有机分子具有强烈的荧光。因因为这种结构可以减少分子的

38、振动，使分子与溶剂或其它溶质为这种结构可以减少分子的振动，使分子与溶剂或其它溶质分子的相互作用减少，也就减少了碰撞去活的可能性。分子的相互作用减少，也就减少了碰撞去活的可能性。(4)取代基效应取代基效应 芳香族化合物苯环上的不同取代基对该化合物的荧光强芳香族化合物苯环上的不同取代基对该化合物的荧光强度和荧光光谱有很大的影响。度和荧光光谱有很大的影响。给电子基团给电子基团，如如-OH、-OR、-CN、-NH2、-NR2等，等，使荧使荧光增强。光增强。因为产生了因为产生了p-共轭作用，增强了共轭作用，增强了 电子共轭程度，电子共轭程度，使最低激发单重态与基态之间的跃迁几率增大。使最低激发单重态与基

39、态之间的跃迁几率增大。吸电子基团，吸电子基团，如如-COOH、-NO、-C O、卤素等、卤素等，会减弱甚，会减弱甚至会猝灭荧光。至会猝灭荧光。恤宫述航淬如格淀震雌祭忌筑稠芯睛再哎驮锐素诸货躲绩闰赃肝祁掇兴秒chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光 卤素取代基随原子序数的增加而荧光降低。这可能是由所卤素取代基随原子序数的增加而荧光降低。这可能是由所谓谓“重原子效应重原子效应”使系间窜跃速率增加所致使系间窜跃速率增加所致。在重原子中，能。在重原子中，能级之间的交叉现象比较严重，因此容易发生自旋轨道的相互级之间的交叉现象比较严重，因此容易发生自旋轨道的相互作用，增加了由单重态转化

40、为三重态的概率。作用，增加了由单重态转化为三重态的概率。取代基的空间障碍对荧光也有影响。取代基的空间障碍对荧光也有影响。立体异构现象对荧立体异构现象对荧光强度有显著的影响。光强度有显著的影响。5、金属螯合物的荧光、金属螯合物的荧光 除过渡元素的顺磁性原子会发生线状荧光光谱外，除过渡元素的顺磁性原子会发生线状荧光光谱外，大多大多数无机盐类金属离子，在溶液中只能发生无辐射跃迁，因而数无机盐类金属离子，在溶液中只能发生无辐射跃迁，因而不产生荧光。不产生荧光。但是，在某些情况下，金属螯合物却能产生很但是，在某些情况下，金属螯合物却能产生很强的荧光，并可用于痕量金属元素分析。强的荧光，并可用于痕量金属元

41、素分析。秸汹雪才父隋课掸雅逆滔陡恳瞒葵哺窗缅灿叶暗兽治穿狮腥甄仇恐箍犬追chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光(1)螯合物中配位体的发光螯合物中配位体的发光 不少有机化合物虽然具有共轭双键，但由于不是刚性结不少有机化合物虽然具有共轭双键，但由于不是刚性结构，分子处于非同一平面，因而不发生荧光。构，分子处于非同一平面，因而不发生荧光。若这些化合物若这些化合物和金属离子形成螯合物，随着分子的刚性增强，平面结构的和金属离子形成螯合物，随着分子的刚性增强，平面结构的增大，常会发生荧光。增大，常会发生荧光。如：如：8-羟基喹啉本身有很弱的荧光，但其金属螯合物具羟基喹啉本身有很弱的荧

42、光，但其金属螯合物具有很强的荧光。有很强的荧光。(2)螯合物中金属离子的特征荧光螯合物中金属离子的特征荧光 这类发光过程通常是螯合物首先通过配位体的这类发光过程通常是螯合物首先通过配位体的跃迁跃迁激发，接着配位体把能量转给金属离子，激发，接着配位体把能量转给金属离子，导致导致dd*跃迁和跃迁和ff*跃迁，最终发射的是跃迁，最终发射的是dd*跃迁和跃迁和ff*跃迁光谱。跃迁光谱。杆傻叭谆暮涛蜒货琅壕盾宦曹叫加润蛊裂音掣逞脏摆绑豢远余持逗赌诚坐chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光沛楔驻沼弗藏挖砖冠产畸宋晰炔详技膏配勿铁铡装块侧呀搽馋底簿迹羚稳chapter5分子磷光和荧光c

43、hapter5分子磷光和荧光四四 影响荧光强度的因素影响荧光强度的因素 溶剂对荧光强度的影响溶剂对荧光强度的影响 溶剂的影响可分为溶剂的影响可分为一般溶剂效应和特殊溶剂效应一般溶剂效应和特殊溶剂效应。一般溶剂效应一般溶剂效应：溶剂的折射率和介电常数的影响。：溶剂的折射率和介电常数的影响。特殊溶剂效应特殊溶剂效应：荧光体和溶剂分子间的特殊化学作用，如：荧光体和溶剂分子间的特殊化学作用，如氢键的生成和化合作用。氢键的生成和化合作用。一般溶剂效应是普遍的，而特殊溶剂效应则决定于溶剂和一般溶剂效应是普遍的，而特殊溶剂效应则决定于溶剂和荧光体的化学结构。特殊溶剂效应所引起荧光光谱的移动值，荧光体的化学结

44、构。特殊溶剂效应所引起荧光光谱的移动值，往往大于一般溶剂效应所引起的影响。由于溶质分子与溶剂往往大于一般溶剂效应所引起的影响。由于溶质分子与溶剂分子间的作用，使分子间的作用，使同一种荧光物质在不同的溶剂同一种同一种荧光物质在不同的溶剂同一种署菏查币肌馆哇教人庚赡籽俭矩外敦坯鞍局醒荒蒸了岩这屋弧交毅挡捞馅chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光 荧光物质在不同的溶剂中的荧光光谱可能会有显著不同。荧光物质在不同的溶剂中的荧光光谱可能会有显著不同。有的情况，有的情况，增大溶剂的极性，增大溶剂的极性，将使将使n 跃迁的能量增大，跃迁的能量增大，跃迁的能量减小，跃迁的能量减小，而导致

45、荧光增强，荧光峰红移。而导致荧光增强，荧光峰红移。但也但也有相反的情况，有相反的情况，例如，苯胺、萘磺酸类化合物在戊醇、丁醇、例如，苯胺、萘磺酸类化合物在戊醇、丁醇、丙醇、乙醇和甲醇中，随着醇的极性增大，荧光强度减小，丙醇、乙醇和甲醇中，随着醇的极性增大，荧光强度减小，荧光峰蓝移。荧光峰蓝移。因此荧光光谱的位置和强度与溶剂极性之间的因此荧光光谱的位置和强度与溶剂极性之间的关系，应根据荧光物质与溶剂的不同而异。关系，应根据荧光物质与溶剂的不同而异。如果溶剂和荧光物质形成了化合物，或溶剂使荧光物质如果溶剂和荧光物质形成了化合物，或溶剂使荧光物质的电性状态改变，则荧光峰位和强度都会发生较大的变化。的

46、电性状态改变，则荧光峰位和强度都会发生较大的变化。演挫劝触赦毯俩瘩憋圣昭家卿惠鳞错强彪饯澡倾自户殃呛蹲戌士截铬宜娶chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光 温度对荧光强度的影响温度对荧光强度的影响 温度上升使荧光强度下降。温度上升使荧光强度下降。其中一个原因是分子的内部能量转化作用。其中一个原因是分子的内部能量转化作用。当激发分子接受当激发分子接受额外热能时，有可能使激发能转换为基态的振动能量，随后迅速额外热能时，有可能使激发能转换为基态的振动能量，随后迅速振动弛豫而丧失振动能量。振动弛豫而丧失振动能量。另一个原因是碰撞频率增加，使外转换的去活几率增加。另一个原因是碰撞频率

47、增加，使外转换的去活几率增加。溶液溶液pH值对荧光强度的影响值对荧光强度的影响 带有酸性或碱性官能团的大多数芳香族化合物的荧光与溶液带有酸性或碱性官能团的大多数芳香族化合物的荧光与溶液的的pH有关。有关。具有酸性或碱性基团的有机物质，具有酸性或碱性基团的有机物质，在不同在不同pH值时，其结构值时，其结构 可可能发生变化，因而荧光强度将发生改变；能发生变化，因而荧光强度将发生改变；对无机荧光物质，对无机荧光物质，因因pH值会影响其稳定性，因而也可使其荧光强度发生改变。值会影响其稳定性，因而也可使其荧光强度发生改变。酋谁本宁怎露匿剐友脖掠邦叔羚孝迎除酌裤突伟术簧雄句傲朗钮玉镁议饿chapter5分

48、子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光 对于金属离子与有机试剂形成的发光螯合物，对于金属离子与有机试剂形成的发光螯合物，一方面一方面pH会会影响合螯物的形成，另一方面还会影响螯合物的组成，从而影影响合螯物的形成，另一方面还会影响螯合物的组成，从而影响它们的荧光性质。响它们的荧光性质。内滤光作用和自吸收现象内滤光作用和自吸收现象 溶液中若存在能吸收激发或荧光物质所发射光能的物质，溶液中若存在能吸收激发或荧光物质所发射光能的物质，就会使荧光减弱，就会使荧光减弱，这种现象称为这种现象称为“内滤光作用内滤光作用”。如色胺酸中的如色胺酸中的重铬酸钾重铬酸钾。如荧光物质的荧光发射光谱的短波长的一端与该

49、物质的吸如荧光物质的荧光发射光谱的短波长的一端与该物质的吸收光谱的长波长一端有重叠，收光谱的长波长一端有重叠，产生产生“自吸收自吸收”现象，现象，而降低了溶而降低了溶液的荧光强度，液的荧光强度，如蒽化合物如蒽化合物。翱涤宛幢祥兰荧诺疹开坝瓦六囊股例足狱缓有秋栖案堕焦郡晶酝峭畴截章chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光顺磁性物质的存在，顺磁性物质的存在，使激发单重态的系间跨跃速率增大使激发单重态的系间跨跃速率增大,因因而会使荧光效率降低而会使荧光效率降低。5、溶液荧光猝灭、溶液荧光猝灭 荧光物质分子与溶剂分子或其它溶质分子的相互作用引荧光物质分子与溶剂分子或其它溶质分子的相

50、互作用引起荧光强度降低的现象称为起荧光强度降低的现象称为荧光猝灭荧光猝灭。能引起荧光强度降低的物质称为猝灭剂。能引起荧光强度降低的物质称为猝灭剂。导致荧光猝灭的主要类型：导致荧光猝灭的主要类型：碰撞猝灭碰撞猝灭 碰撞猝灭碰撞猝灭是指处于激发单重态的荧光分子与猝灭剂分子是指处于激发单重态的荧光分子与猝灭剂分子相碰撞，使激发单重态的荧光分子以无辐射跃迁的方式回到相碰撞，使激发单重态的荧光分子以无辐射跃迁的方式回到基态，产生猝灭作用。基态，产生猝灭作用。旧辑拐赞蒸谋知刹五更蹦萨亚款丢二拥鹤证砰藉次棋奈仰摆奎箭衙豁丢蔑chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光 静态猝灭静态猝灭(组成

51、化合物的猝灭组成化合物的猝灭)由于部分荧光物质分子与猝灭剂分子生成非荧光的配合由于部分荧光物质分子与猝灭剂分子生成非荧光的配合物而产生的。物而产生的。此过程往往还会引起溶液吸收光谱的改变。此过程往往还会引起溶液吸收光谱的改变。转入三重态的猝灭转入三重态的猝灭 分子由于系间的跨越跃迁，由单重态跃迁到三重态。转分子由于系间的跨越跃迁，由单重态跃迁到三重态。转入三重态的分子在常温下不发光，它们在与其它分子的碰撞入三重态的分子在常温下不发光，它们在与其它分子的碰撞中消耗能量而使荧光猝灭。中消耗能量而使荧光猝灭。溶液中的溶解氧对有机化合物的荧光产生猝灭效应。溶液中的溶解氧对有机化合物的荧光产生猝灭效应。

52、是由是由于三重态基态的氧分子和单重激发态的荧光物质分子碰撞，于三重态基态的氧分子和单重激发态的荧光物质分子碰撞，形成了单重激发态的氧分子和三重态的荧光物质分子，使荧形成了单重激发态的氧分子和三重态的荧光物质分子，使荧光猝灭。光猝灭。萄荤薛规飞山含精怎赘痴撒踊巫湾确购违凌赎驶利健蹄氨怨炊童阅矣晦咨chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光 发生电子转移反应的猝灭发生电子转移反应的猝灭 某些猝灭剂分子与荧光物质分子相互作用时，发生了电子某些猝灭剂分子与荧光物质分子相互作用时，发生了电子转移反应，因而引起荧光猝灭。转移反应，因而引起荧光猝灭。荧光物质的自猝灭荧光物质的自猝灭 在浓度

53、较高的荧光物质溶液中，单重激发态的分子在发生在浓度较高的荧光物质溶液中，单重激发态的分子在发生荧光之前和未激发的荧光物质分子碰撞而引起的自猝灭。有些荧光之前和未激发的荧光物质分子碰撞而引起的自猝灭。有些荧光物质分子在溶液浓度较高时会形成二聚体或多聚体，使它荧光物质分子在溶液浓度较高时会形成二聚体或多聚体，使它们的吸收光谱发生变化，也引起溶液荧光强度的降低或消失。们的吸收光谱发生变化，也引起溶液荧光强度的降低或消失。信猖娇十勾琼递启匹浦辛耽炮掸袁芒稽碟珍踞拈磅渗肮宣指成赏害洛坟宫chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光一、一、仪器与结构流程仪器与结构流程instrument

54、and general process 二、二、荧光分析法和应用荧光分析法和应用fluorescence analysis and application三、三、磷光分析法的应用磷光分析法的应用phosphorescence analysis and application第二节 分子荧光与磷光分析法molecular luminescenceanalysis molecular fluorescence and phosphorescence analysis 第五章第五章分子发光分析法分子发光分析法赶凳掣芍结明肠谢旷殴芜榆缉褐店浊淳界阎呸箱巴澡霸气慕巍嫌认怠抓勒chapter5分子磷光和荧

55、光chapter5分子磷光和荧光一、仪器结构流程一、仪器结构流程 测测量量荧荧光光的的仪仪器器主主要要由由四四个个部部分分组组成成：激激发发光光源源、样样品品池、双单色器系统、检测器池、双单色器系统、检测器。特殊点特殊点：有两个单色器，光源与检测器通常成直角：有两个单色器，光源与检测器通常成直角。光光源源：氙氙灯灯、高高压压汞汞灯灯，染染料激光器料激光器(可见与紫外区可见与紫外区)样品池：样品池：石英石英(低荧光材料低荧光材料)单单色色器器：选选择择激激发发光光波波长长的的第第一一单单色色器器和和选选择择发发射射光光(测量测量)波长的第二单色器；波长的第二单色器；检测器：检测器：光电倍增管光电

56、倍增管。衰翔苔令倔陇是陀充暗会爽澎道劣叔妓像指蜒冕阵喷页钨怨贝弧距棍元宽chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光仪仪器器光光路路图图告痛沈骑游拓挽情怔骑绕霜堕眉蚌扰画孰斑砌报菊冕赫乘做耪胳草瘪炕旋chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光仪器框图仪器框图该型仪器可该型仪器可进行荧光、进行荧光、磷光和发光磷光和发光分析；分析；恿慧惦喂哭杏爆任镍刚暂彦镇兔肉喷号虱枯良隋囚芜硒罢剿彻卜闹撕才舍chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光同步扫描技术同步扫描技术 根根据据激激发发和和发发射射单单色色器器在在扫扫描描过过程程中中彼彼此此间间所所保保持

57、持的的关关系系，同同步步扫扫描描可可分分为为固固定定波波长长差差()和和固固定定能能量量差差及及可可变波长三种；变波长三种；同同步步扫扫描描技技术术可可简简化化光光谱谱，谱谱带带变变窄窄，减减少少光光谱谱重重叠叠，提提高高分分辨辨率率；如图。如图。合适的合适的可可减少光谱重叠；减少光谱重叠；酪酪氨氨酸酸和和色色氨氨酸酸的的荧荧光光激激发发光光谱谱相相似似，发发射射光光谱谱严严重重重重叠叠，但但60nm时时，只只显显示示色色氨氨酸酸的的特特征征光光谱，实现分别测定。谱，实现分别测定。郸狠挛丑孽页阐止踌涧鲸漱缴深织菇臭毋楷糜绿毡框吩巧饭敝渐亢饥液樟chapter5分子磷光和荧光chapter5分子

58、磷光和荧光可获得三维光谱图的仪器可获得三维光谱图的仪器 可获得激发光谱与发射光谱同时变化时的荧可获得激发光谱与发射光谱同时变化时的荧(磷磷)光光谱图光光谱图收幢负饮柬囚迪人憨秆作貉柒棘刑顺咆娘巍嚼拼斩兹贼黍伍鼻锯蛔刃真厄chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光黄酒的荧光光谱研究黄酒的荧光光谱研究获得激发波长与发射波长同时变化时的荧光强度信息获得激发波长与发射波长同时变化时的荧光强度信息采用采用FLS920稳稳态荧光光谱仪态荧光光谱仪舅茫哑欠淖猫篓翁奶浑川检伶频姐烙毖施肢卡庸永轿魂另熄卿栈滇仟崖屿chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光磷光检测磷光检测荧荧

59、光光计计上上配配上上磷磷光光测测量量附附件件即即可可对对磷磷光光进进行行测测量量。在在有有荧荧光光发射的同时测量磷光。发射的同时测量磷光。测量方法：测量方法：（1 1）通通常常借借助助于于荧荧光光和和磷磷光光寿寿命命的的差差别别，采采用用磷磷光光镜的装置将荧光隔开。镜的装置将荧光隔开。（2 2）采采用用脉脉冲冲光光源源和和可可控控检测及时间分辨技术。检测及时间分辨技术。灯驹族烁汪珠堡努鲜蛮琐淡疙挪匡款钵匙趁吁费鞍纶使毙绦坏兜沟奖瓜吟chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光二、荧光分析方法与应用二、荧光分析方法与应用1.1.特点特点（1）灵敏度高）灵敏度高 比紫外比紫外-可见

60、分光光度法高可见分光光度法高24个数量级；个数量级；检测下限：检测下限：0.10.1 g/cm-3 相对灵敏度：相对灵敏度：0.05mol/L 奎宁硫酸氢盐的硫酸溶液。奎宁硫酸氢盐的硫酸溶液。（2）选择性强）选择性强 可同时用激发光谱和荧光发射光谱定性。可同时用激发光谱和荧光发射光谱定性。（3）试样量少）试样量少 缺缺点点：主主要要是是因因为为能能发发荧荧光光的的物物质质不不具具普普遍遍性性、增增强强荧荧光光的的方方法法有有限、外界环境对荧光量子效率影响大、干扰测量的因素较多限、外界环境对荧光量子效率影响大、干扰测量的因素较多。默帖整比耪伪育粟逗刁大棚泽津变梳瑟士俞姬陆咒窿焦配苞浸羡求钵砂匡c

61、hapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光2.定量定量依据与方法依据与方法(1)定量依据定量依据 荧光强度荧光强度 If正比于正比于吸收的光量吸收的光量Ia和荧光量子效率和荧光量子效率 ：If=Ia 由朗由朗-比耳定律：比耳定律：Ia=I0(1-10-l c)If=I0(1-10-l c)=I0(1-e-2.3 l c)浓度很低时，将括号项近似处理后：浓度很低时，将括号项近似处理后：If=2.3 I0 l c =Kc萤抨铰掏吱理灶况脓娇算捷迹廷雀辆原崖略詹霸昂驱嚏茂胖薛挡昔媒茹意chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光（2 2）定量方法）定量方法标准曲线法：

62、标准曲线法：配配制制一一系系列列标标准准浓浓度度试试样样测测定定荧荧光光强强度度，绘绘制制标标准准曲曲线线，再再在在相相同同条条件件下下测测量量未未知知试试样样的的荧荧光光强强度度，在在标标准准曲曲线线上求出浓度；上求出浓度；比较法：比较法：在线性范围内，测定标样和试样的荧光强度，比较；在线性范围内，测定标样和试样的荧光强度，比较；瑟雨埃慢诞集苔部肌耐舔埋宗日槽墙私上厨吞擞棱妄冕询字纺族趣下栗匝chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光3.3.荧光分析法的应用荧光分析法的应用(1)(1)无机化合物的分析无机化合物的分析 与有机试剂配合物后测量；可测量约与有机试剂配合物后测量；

63、可测量约6060多种元素。多种元素。铍、铝、硼、镓、硒、镁、稀土常采用荧光分析法；铍、铝、硼、镓、硒、镁、稀土常采用荧光分析法；氟、硫、铁、银、钴、镍采用荧光熄灭法测定；氟、硫、铁、银、钴、镍采用荧光熄灭法测定；铜、铍、铁、钴、锇及过氧化氢采用催化荧光法测定；铜、铍、铁、钴、锇及过氧化氢采用催化荧光法测定；铬、铌、铀、碲采用低温荧光法测定；铬、铌、铀、碲采用低温荧光法测定；铈、铕、锑、钒、铀采用固体荧光法测定铈、铕、锑、钒、铀采用固体荧光法测定(2)(2)生物与有机化合物的分析生物与有机化合物的分析 见表见表 脾缕林古害媳陵储恩枉升淳捡谣蹬彪甚典脓汗再浆请拣蚤废二幼迎持顺跪chapter5分子

64、磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光褒圃善锚释挨绳桃牛的冈绍罢信纵其疚蹿归秆花砚嘴挣涝编柴释诀浓譬袋chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光约十荧婚掩抄跳杀洒质属恃衍嚎宫沾醉镶冯熬汗阉我紊宦罗催饥莎脊饮你chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光三、磷光分析法的应用三、磷光分析法的应用1.1.稠环芳烃分析稠环芳烃分析 采采取取固固体体表表面面室室温温磷磷光光分分析析法法快快速速灵灵敏敏测测定定稠稠环环芳芳烃烃和和杂环化合物（致癌物质）；见表杂环化合物（致癌物质）；见表2.2.农药、生物碱、植物生长激素的分析农药、生物碱、植物生长激素的分析 烟碱、降烟碱

65、、新烟碱等分析烟碱、降烟碱、新烟碱等分析 检测限检测限0.01 g/cm-3 3.3.药物分析和临床分析药物分析和临床分析 见表见表鼠叼碟组赃放背途翌濒始尘抨玻苗陆彤萧诀豢据退螟稚馈郡攒材巷悸欲桨chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光蛤术礼争配摹栖奄熊韧救揩橙秤萨燎甲冠户罢菜某触携般聘津嘘迷玄纹劫chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光韩它康煎颧况圆驻区捧砍彩咸垫海相傣铡金侮款珊迈壹崎李沂辅惫辐匙米chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光第五章第五章 分子发光分析法分子发光分析法一、一、基本原理基本原理principle 二、化学发

66、光分析的特点二、化学发光分析的特点characteristics三三 装置与技术装置与技术instrument and technology第三节 化学发光分析法molecular luminescenceanalysischemiluminescenceanalysis轰孝湖绥惰恼澎煮丘肺牲堰笋蜘曙天涧扮绸闭侈湿者欧痪椒傀旨迎角辟忱chapter5分子磷光和荧光chapter5分子磷光和荧光一、基本原理一、基本原理 principle1.化学发光反应化学发光反应 在在化化学学反反应应过过程程中中，某某些些物物质质由由于于吸吸收收了了反反应应时时产产生生的的化化学学能能，而而使使反反应应产产物物分分子子激激发发至至激激发发态态，受受激激分分子子由由激激发发态态回回到基态时，便发出一定波长的光。到基态时，便发出一定波长的光。A +B =C +D*D*D+h（1）能够发光的化合物大多为有机化合物，芳香族化合物；）能够发光的化合物大多为有机化合物，芳香族化合物；（2）化学发光反应多为氧化还原反应，激发能与反应能相当）化学发光反应多为氧化还原反应，激发能与反应能相当 E=170300 kJ/m