分子发光分析法教学课件.pptVIP

第七章分子发光分析法本章教学内容：7.1概述7.2分子荧光分析法7.3分子磷光分析法7.4化学发光分析法7.5实验技术7.6应用1

7.1概述2

有些物质受到光照射时，会吸收特定波长的光，即会吸收光谱，除此之外，还会发射出比原来吸收波长更长的光。当激发光停止照射后，这种光若随之很快消失，叫荧光；若激发光停止后仍可持续发光一段时间，叫磷光。荧光和磷光都属于光致发光。???还有电致发光、化学发光、生物发光等。由于物质分子结构不同，所吸收光的波长及发射的荧光波长也不同。利用物质的荧光谱线位置的不同可以定性鉴别物质；同种物质的浓度不同，所发射的荧光强度不同，利用这个性质可以定量分析。这种分析法叫荧光分析法。

?荧光法最主要的优点之一是灵敏度高。紫外吸收法的灵敏度为10-7g/mL，而荧光法可达10-10~10--12g/mL。?对于有机化合物，荧光法的选择性高于紫外吸收法。?因此，荧光法在生物化学、环境科学、医药学、食品分析、卫生检验、农林牧产品分析和科研领域中具有特殊的重要性。X射线荧光分析法根据激发光波长范围紫外-可见荧光分析法?分类红外荧光分析法根据待测物质分子荧光法的存在形式原子荧光法本章主要介绍分子的紫外-可见荧光。

7.2分子荧光分析法7.2.1分子光谱的产生-----电子自旋的多重性多重性（multiplicy,M）：电子自旋的状态单重态(singletstate,S)：分子中所有电子自旋都相反配对的电子态(M=1)三重态(tripletstate,T)：分子中电子对的电子自旋平行的电子态(M=3)M的3p基态与激发态3sS0S1T1M=1M=1M=3S----电子的总自旋量子数5

对同一物质，物质所处的多重态不同，性质明显不同1S态磁场中不分裂，抗磁性；T态分子磁场中分裂，顺磁性;2电子在不同的（单、多重）态间跃迁需换向，不易发生;Jablonski能级图3各状态能量高低：STSTS221104S?T跃迁禁阻，但是S和011T发生互换后，T?S跃迁可产1生磷光；106

Jablonski能级图分子的去激发过程（绿色虚线）1.振动驰豫(vibrationallevelrelaxation,VR)2.内转换(internalconversion,IC)7.外转换(externalconversion,EC)4.系间窜跃(intersystemcrossing,ISC)（黑色虚线）7

Jablonski能级图分子的去激发过程5.分子荧光(vibrationallevelrelaxation,VR)6.延迟荧光(promptfluorescence)7.分子磷光(delayedfluorescence,DF)8

7.2.2分子荧光的性质1荧光激发光谱固定发射波长λ，扫描激发波长λ而获emex得的荧光强度I------激发波长的关系曲线；f反应了不同激发波长激发荧光的相对效率；I～λf本质：吸收光谱ex2荧光发射光谱固定激发波长λ，扫描发射波长λ而获emem得的荧光强度I------发射波长的关系曲线；f反应了不同发射波长激发荧光的相对效率；I～λf本质：荧光发射光谱emI～λ和I～λ可组成两维f光谱，用于选择条件。exfem9

荧光激发光谱特点：a)单色器改变λ，同一荧光物质I～λ曲线形状不变，只是灵敏度有变em化，即曲线高低变化；fexb)理论上，λex(max和)λabs(max)相等，激发光谱和吸收光谱相同；荧光（发射）光谱特点:a)荧光光谱的形状(I～λ曲线)和激发fem波长λ无关，exb)分子荧光的λ总比其相应的λ长，这em种波长的位移表明荧光激发和发射之间的ex能量损失，称为Stokes位移；c)荧光光谱和吸收光谱有镜像关系(mirrorimage)10

7.2.3分子荧光的参数1荧光寿命τ(fluorescencelifetime)处于激发态的荧光体返回基态之前停留在激发态的平均时间，用τ表示；激发态分子数目衰减到原来的1/e时所经历的时间。当t=τ,有63％激发态分子去激实验测定：ln(I/I)~t作回归曲线，0t斜率＝1/τ便可求出τ2荧光量子产率Φ(quantumefficiency)f反映了荧光物质发射荧光的能力；11

荧光强度的影响因素7.2.4荧光强度的主要影响因素1荧光强度与浓度荧光分析是微量组分或痕量组分分析方法，当浓度增至吸光度A?0.05，产生浓度效应和自吸效应，I与c的关系偏离线性！f12

荧光强度的影响因素2荧光与分子结构什么分子产生荧光？强荧光分子都具有大的共轭