熒光光譜知識(shí)

1、熒光光譜教程一、化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的類型直接化學(xué)發(fā)光和間接化學(xué)發(fā)光化學(xué)發(fā)光反應(yīng)可分直接發(fā)光和間接發(fā)光。直接發(fā)光是被測(cè)物作為反應(yīng)物直接參加化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，生成電子激發(fā)態(tài)產(chǎn)物分子，此初始激發(fā)態(tài)能輻射光子。表示如下：式中A B 是被測(cè)物，通過(guò)反應(yīng)生成電子激發(fā)態(tài)產(chǎn)物C*，當(dāng)C*躍遷回基態(tài)時(shí)，輻射出hv。間接發(fā)光是被測(cè)物A B 通過(guò)化學(xué)反應(yīng)后生成初始態(tài)C*，C*不直接發(fā)光，而是將其能量轉(zhuǎn)移給FF 處于激發(fā)態(tài)，當(dāng)F*躍遷回基態(tài)時(shí)，產(chǎn)生發(fā)光。如下式表示3式中 C*F B沒(méi)食子酸的乙醇溶液測(cè)定大氣的O ，其化學(xué)發(fā)光反應(yīng)就屬這一類型。3沒(méi)食子酸被 O3 A*，而 A*又迅速將BB 分子激發(fā)，處于激發(fā)態(tài)的羅丹明B 分子回

2、到基態(tài)時(shí)，發(fā)射出光子。該光輻射的最大發(fā)射波長(zhǎng)為584nm。氣相化學(xué)發(fā)光和液相化學(xué)發(fā)光氣相和液相化學(xué)發(fā)光，其中液相化學(xué)發(fā)光在痕量分析中更為重要。氣相化學(xué)分光主要有 O3、NO、S 的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，可用于監(jiān)測(cè)空氣中的O3、NO、NO2、H2S、SO2CO等。 臭氧與乙烯的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)機(jī)理是 O氧化乙烯生成羰基化合物的同時(shí)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)3光，發(fā)光物質(zhì)是激發(fā)態(tài)的甲醛。這個(gè)氣相化學(xué)發(fā)光的最大波長(zhǎng)為 435nm，發(fā)光反應(yīng)對(duì) O 是特效的，線性響應(yīng)范圍為1ngmL-11gmL-1。 一氧化氮與臭氧的氣相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)有較高的化學(xué)發(fā)光效率，其反應(yīng)機(jī)理為：這個(gè)反應(yīng)的發(fā)射光譜范圍為 600875nm，靈敏度可達(dá) 1ng

3、mL-1。若需同時(shí)測(cè)定大氣中的NO NO 還原為NONO NO 的含量，22即為NO的含量。2 SO 、NO、CO 等都能與氧原子進(jìn)行氣相化學(xué)光反應(yīng)，他們的反應(yīng)分別為：2200nm，測(cè)定靈敏度可達(dá) 1ngmL-1。4001400nm1ngmL-1。300500nm1ngmL-1。這些反應(yīng)的關(guān)鍵是要求有一個(gè)穩(wěn)定的氧原子源，一般可由O 在 1000的石英管中分解3O 和O 而獲得。2 火焰化學(xué)發(fā)光，氮的氧化物（如NO 、NO 等）及揮發(fā)性的硫化物（如SO 、H S、222CH SH 等）富氫火焰中燃燒都會(huì)發(fā)生化學(xué)發(fā)光。3液相化學(xué)發(fā)光用于這一類化學(xué)發(fā)光分析的發(fā)光物質(zhì)有魯米諾、光澤精、洛粉堿等，其中魯

4、米諾（Lominol）化學(xué)發(fā)光反應(yīng)機(jī)理研究得最久，其化學(xué)發(fā)光體系已用于分析化學(xué)測(cè)量痕量的H O Cu、Mn、Co、V、Fe、Cr、Ce、Hg Th 3-氨基苯二甲22酰肼，它產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的為0.010.05。魯米諾在堿性溶液中形成疊氮醌，疊氮醌在堿性溶液中與氧化劑如H O 作用生成22不穩(wěn)定的橋式六員環(huán)過(guò)氧化物中間體（b。然后再轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)的氨基鄰苯二甲酸根離子，其價(jià)電子從第一電子激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)層躍遷回基態(tài)中各個(gè)不同振動(dòng)能級(jí)層時(shí) 425nm的光輻射，整個(gè)反應(yīng)歷程可表示如下：以上的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的速率很慢，但某些金屬離子（如在本節(jié)開(kāi)始所提到的金屬離子） 會(huì)催化這一反應(yīng)，增強(qiáng)發(fā)光強(qiáng)度。利用

5、這一現(xiàn)象可以測(cè)定這些金屬離子。H2O2 可通過(guò)魯米諾化學(xué)發(fā)光反應(yīng)進(jìn)行測(cè)定，從而間接測(cè)定葡萄糖。氨基酸的測(cè)定也一樣：H O使魯米諾發(fā)光。如果使酶促反應(yīng)的底物濃度一定，則上述反應(yīng)可用于酶測(cè)定或酶22動(dòng)力學(xué)研究。下表中給出其他用于液相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的發(fā)光試劑：俗名俗名洛粉堿（Lophine）光澤精（Lucigenin）沒(méi)食子酸（）系統(tǒng)命2,4,5三苯基咪唑N,N二甲基二丫啶硝酸鹽焦性沒(méi)食子酸（）名結(jié)構(gòu)式二、化學(xué)發(fā)光的基本原理 點(diǎn)是，靈敏度高，選擇性好，儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，分析速度快。但是目前可供發(fā)光用的試劑還不多，應(yīng)用還有限，發(fā)光機(jī)理有待進(jìn)一步研究?；瘜W(xué)發(fā)光是基于化學(xué)反應(yīng)所提供的化學(xué)能使分子激發(fā)而發(fā)射光的應(yīng)

6、都包含有化學(xué)激發(fā)和發(fā)光兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程，它必須滿足下列條件：化學(xué)反應(yīng)必須提供足夠的激發(fā)能，激發(fā)能的主要來(lái)源是反應(yīng)焓，能在可見(jiàn)光范圍內(nèi)E 通常是在15400Kmo1 的反應(yīng)焓與此相當(dāng)，因此大多數(shù)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。要有有利的化學(xué)反應(yīng)歷程，使反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能用于不斷地產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子。對(duì)于有機(jī)化合物的液相化學(xué)發(fā)光來(lái)說(shuō)，芳香族化合物和羰基化合物更容易生成激發(fā)態(tài)的產(chǎn)物。激發(fā)態(tài)分子躍遷回基態(tài)時(shí)，要能釋放出光子，或激發(fā)態(tài)分子能將能量轉(zhuǎn)移給另一種分子，使該分子受激后發(fā)射光子?？傊ぐl(fā)態(tài)分子不能以熱的形式損失能量?；瘜W(xué)發(fā)光反應(yīng)的化學(xué)發(fā)光效率，又稱為化學(xué)發(fā)光的總量子產(chǎn)率。它決定于生成激發(fā)態(tài)產(chǎn)物分子的化學(xué)激發(fā)

7、效率和激發(fā)態(tài)分子的發(fā)射效率。定義為：應(yīng)所決定。每一個(gè)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)都有其特征的化學(xué)發(fā)光光譜及不同的化學(xué)發(fā)光效率。 化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度I以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光子數(shù)表示，它與化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的速率有關(guān)，Cl而反應(yīng)速率又與反應(yīng)分子濃度有關(guān)。可以下式表示：式中表示t 時(shí)刻的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度，是與分析物有關(guān)的化學(xué)發(fā)光效率，dc/dt 是分析物參加反應(yīng)的速率。如果反應(yīng)是一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，t 時(shí)刻的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度與該時(shí) 總發(fā)光強(qiáng)度與分析物濃度的定量關(guān)系。就是在一定的時(shí)間間隔里對(duì)化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行積分， 得到：t =0，t 為反應(yīng)結(jié)束所需的時(shí)間，則得到整個(gè)反應(yīng)產(chǎn)生的總發(fā)光強(qiáng)度，它與分析12物濃度存在線性關(guān)系。三、化學(xué)發(fā)光分

8、析的應(yīng)用化學(xué)發(fā)光分析最大的特點(diǎn)是靈敏度高，對(duì)氣體和痕量金屬離子的檢出限都可達(dá)ngmL1 級(jí)。在環(huán)境檢測(cè)中化學(xué)發(fā)光法比吸收光譜法和微庫(kù)侖法具有更高的靈敏度，又能進(jìn)行快速連續(xù)分析，因此氣相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)已廣泛用于空氣中有害物質(zhì)如O 、氮氧化物、CO、SO 、32H S 13ngmL1。液相化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，如魯米諾、光澤精、2學(xué)研究中，化學(xué)發(fā)光分析也是一種重要的手段。表4.84.10 列舉了一些實(shí)例。四、熒光和磷光分析法的基本原理第一次記錄熒光現(xiàn)象的是16 世紀(jì)西班牙的內(nèi)科醫(yī)生和植物學(xué)家N.Monarde1575年提到，在含有一種稱為“Lignum Nephriticum”的木頭切片的水溶液中，呈現(xiàn)出極

9、為可愛(ài)的顯的進(jìn)展。直到1852 年，對(duì)熒光分析法具有開(kāi)拓性工作的Stokes 在考察奎寧和綠色素的熒光從而導(dǎo)入熒光是光發(fā)射的概念，并提出了“熒光”這一術(shù)語(yǔ)，他還研究了熒光強(qiáng)度與熒 他是第一個(gè)提出應(yīng)用熒光作為分析手段的人。1867 年，Goppelsr?de 應(yīng)用鋁一桑色素配位化合物的熒光測(cè)定鋁，這是歷史上首次進(jìn)行的熒光分析工作。 許多新的理論和新的方法。在我國(guó)，二十世紀(jì)五十年代初期僅有極少數(shù)的分析工作者從事熒光分析方面的研究工 從經(jīng)典的熒光分析方法擴(kuò)展到新近發(fā)展起來(lái)的一些新方法和新技術(shù)。磷光也是某些物質(zhì)在紫外光照射下所發(fā)射的光，早期并沒(méi)有與熒光明確的區(qū)分。 1944 Lewis Kasha 有

10、某些特點(diǎn)，幾十年來(lái)的理論研究及應(yīng)用也不斷得到發(fā)展。五、熒光和磷光的產(chǎn)生(電能、熱能、化學(xué)能或光能等)后被激發(fā)為激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)是很不穩(wěn)定的，它將很快地釋放出能量 又重新躍遷回基態(tài)。若分子返回基態(tài)時(shí)以發(fā)射電磁輻射(即光)的形式釋放能量，就稱為“發(fā) 光?，F(xiàn)從分子結(jié)構(gòu)理論來(lái)討論熒光和磷光的產(chǎn)生機(jī)理。 有電子的多重態(tài)，用M=2S+1 表示，S 為各電子自旋量子數(shù)的代數(shù)和，其數(shù)值為0 1 。根據(jù)Pauli 不相容原理，分子中同一軌道所占據(jù)的兩個(gè)電子必須具有相反的自旋方向，即自旋S=0，M=1，該分子便處于單重態(tài)(或叫單重線)，用符號(hào) S 表示。大多數(shù)有機(jī)化合物分子的基態(tài)都處于單重態(tài)?；鶓B(tài)分子吸收能量后，若

11、電子在躍遷過(guò)程中，不發(fā)生自旋方向的變化，這時(shí)仍然是 M=1，分子處于激發(fā)的單重態(tài)；如果電子在躍遷過(guò)程中伴隨著自旋方向的變化S=1，M=3，分子處于激發(fā)的三重態(tài)，用符號(hào)T 表示。14.1 為電子重態(tài)示意圖。(洪特規(guī)則)，因此在同一激發(fā)態(tài)中，三重態(tài)能級(jí)總是比單重態(tài)能級(jí)略低。圖 14.2 為能級(jí)及躍遷示意圖，其中S0、S1 和S2 T1 和T2 則分別表示分子的第一和第二電子激發(fā)的三重態(tài)。V=0、1、2、3、表示基態(tài)和激發(fā)態(tài)的振動(dòng)能級(jí)。圖14.1單重態(tài)系三重態(tài)激發(fā)示意圖圖14.2熒光和磷光體系能級(jí)圖處于激發(fā)態(tài)的分子是很不穩(wěn)定的，它可能通過(guò)輻射躍遷和非輻射躍遷的形式去活化(去激發(fā))釋放出多余的能量而返

12、回基態(tài)。余的能量，包括振動(dòng)弛豫、內(nèi)部轉(zhuǎn)移、系間跨越及外部轉(zhuǎn)移等過(guò)程。圖 14.2 表示分子激發(fā)和去活化的能量傳遞過(guò)程：振動(dòng)弛豫（Vibration relaxation，簡(jiǎn)寫為 VR）當(dāng)分子吸收光輻射(14.2 12)后可能從基態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)(V=0)躍遷到激發(fā)單重態(tài)Sn(如圖中S1、S2)的較高振動(dòng)能級(jí)上。然后，在液相或壓力足夠高的氣相中，分子間1012s 數(shù)量級(jí)。內(nèi)部轉(zhuǎn)移（Internal conversion，簡(jiǎn)寫為 IC）當(dāng)高電子能級(jí)中的低振動(dòng)能級(jí)與低電子能級(jí)中的高振動(dòng)能級(jí)發(fā)生重疊時(shí)高電子能級(jí)以無(wú)輻射躍遷形式轉(zhuǎn)移至低電子能級(jí)。如圖14.2 中，S 和T 中的低振動(dòng)能級(jí)與22S T 中

13、的高振動(dòng)能級(jí)重疊，電子可以通過(guò)振動(dòng)能級(jí)的重疊從S S T 躍遷11212T 。這個(gè)過(guò)程稱為內(nèi)部轉(zhuǎn)移。內(nèi)部轉(zhuǎn)移的時(shí)間為1011s1013s 數(shù)量級(jí)。振動(dòng)弛豫及內(nèi)部1(第一)激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)。熒光發(fā)射（Fluorescence emission，F(xiàn)E）處于激發(fā)單重態(tài)的電子經(jīng)振動(dòng)弛豫及內(nèi)部轉(zhuǎn)移后到達(dá)第一激發(fā)單重態(tài)(S )的最低振動(dòng)能1級(jí)(V=0)(S )的各振動(dòng)能級(jí)，這個(gè)過(guò)程為熒光發(fā)射，發(fā)射的熒光0波長(zhǎng)為 。由于經(jīng)過(guò)振動(dòng)弛豫和內(nèi)部轉(zhuǎn)移的能量損失，因此熒光發(fā)射的能量比分子吸收的能量要小，熒光發(fā)射的波長(zhǎng)比分子吸收的波長(zhǎng)要長(zhǎng)，即。第一激發(fā)單重態(tài)最低振動(dòng)能級(jí)的平均壽命約為 109104s，因此熒光壽

14、命也在這一數(shù)量級(jí)。系間跨躍（Intersystem Crossing，ISC）系間跨躍是指不同多重態(tài)之間的無(wú)輻射躍遷過(guò)程，它涉及到受激發(fā)電子自旋狀態(tài)的改 變。如由第一激發(fā)單重態(tài)S 躍遷至第一激發(fā)三重態(tài)T ，使原來(lái)兩個(gè)自旋配對(duì)的電子不再配11對(duì)。這種躍遷是禁阻的(不符合光譜選律)，但如果兩個(gè)能態(tài)的能層有較大重疊時(shí)，如圖14.2S 的最低振動(dòng)能級(jí)與T 的較高振動(dòng)能級(jí)重疊，就有可能通過(guò)自旋一軌道耦合等作用實(shí)現(xiàn)11這一躍遷。系間跨躍的速度較慢，經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)。磷光發(fā)射（Phosphorescence emission，PE） 光發(fā)射的躍遷仍然是自旋禁阻的，所以發(fā)光速度很慢。磷光的壽命為104100s。

15、因此，外光源照射停止后，磷光仍可持續(xù)一短時(shí)間。由于經(jīng)過(guò)系間跨躍及T 中振動(dòng)弛豫丟失了一部1分能量，所以磷光波長(zhǎng)比熒光波長(zhǎng)要長(zhǎng)，即必須指出的是，T 還可能通過(guò)熱激發(fā)而重新躍回S即T111S ，然后再由S 經(jīng)輻射躍11S S01光短。S ，發(fā)出熒光，這種熒光稱為延遲熒光，其壽命與磷光相近，但波長(zhǎng)比磷0外部轉(zhuǎn)移（External convertion，EC）激發(fā)態(tài)分子與溶劑分子或其它溶質(zhì)分子相互碰撞，并發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程稱為外部轉(zhuǎn)移。外部轉(zhuǎn)移能使熒光或磷光的強(qiáng)度減弱甚至消失，這種現(xiàn)象稱為猝滅或熄滅。六、激發(fā)光譜和發(fā)射光譜(吸收)和發(fā)射光，因而參數(shù)及依據(jù)。激發(fā)光譜通過(guò)測(cè)量熒光(或磷光)體的發(fā)光通量(即

16、強(qiáng)度)隨激發(fā)光波長(zhǎng)的變化而獲得的光譜，稱為 發(fā)熒光(磷光)體，發(fā)出的熒光(磷光)通過(guò)固定波長(zhǎng)的發(fā)射單色器而照射到檢測(cè)器上，檢測(cè)其 熒光(磷光)強(qiáng)度，最后通過(guò)記錄儀記錄光強(qiáng)度對(duì)激發(fā)光波長(zhǎng)的關(guān)系曲線，即為激發(fā)光譜。通過(guò)激發(fā)光譜，選擇最佳激發(fā)波長(zhǎng)發(fā)射熒光(磷光)強(qiáng)度最大的激發(fā)光波長(zhǎng)，常用 表示。ex發(fā)射光譜，也稱熒光光譜或磷光光譜通過(guò)測(cè)量熒光(或磷光)體的發(fā)光通量(強(qiáng)度)隨發(fā)射光波長(zhǎng)的變化而獲得的光譜，稱為發(fā)射光譜。最佳的發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)射熒光(磷光)強(qiáng)度最大的發(fā)射波長(zhǎng)，常用em14.3 為萘的激發(fā)光譜及熒光和磷光的發(fā)射光譜。圖14.3萘的激發(fā)光譜、熒光和磷光光譜熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜的特征 斯托克斯位移

17、在溶液熒光光譜中，所觀察到的熒光發(fā)射波長(zhǎng)總是大于激發(fā)波長(zhǎng)，。Stokes 于1852 年首次發(fā)現(xiàn)這種波長(zhǎng)位移現(xiàn)象，故稱Stokes 位移。emex斯托克斯位移說(shuō)明了在激發(fā)與發(fā)射之間存在著一定的能量損失豫及內(nèi)部轉(zhuǎn)移的無(wú)輻射躍遷而迅速衰變到 S 電子激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)，這是產(chǎn)生其位移1的主要原因；其次，熒光發(fā)射時(shí)，激發(fā)態(tài)的分子躍遷到基態(tài)的各振動(dòng)能級(jí)，此時(shí)，不同振動(dòng) 能發(fā)生的某些反應(yīng)，也會(huì)加大斯托克斯位移。 熒光發(fā)射光譜的形狀與激發(fā)波長(zhǎng)無(wú)關(guān)由于熒光發(fā)射是激發(fā)態(tài)的分子由第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)躍遷回基態(tài)的各振動(dòng) 能級(jí)所產(chǎn)生的情況，如S 與S 的能級(jí)間隔比一般分子大(如)及可能受溶液性質(zhì)影響的物質(zhì)

18、外，熒光光12譜只有一個(gè)發(fā)射帶，且發(fā)射光譜的形狀與激發(fā)波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。 熒光激發(fā)發(fā)光譜與吸收光譜的形狀相近似，熒光發(fā)射光譜與吸收光譜成鏡像關(guān)系物質(zhì)的分子只有對(duì)光有吸收，才會(huì)被激發(fā)，所以，從理論上說(shuō)，某化合物的熒光激發(fā) 的因素或測(cè)量環(huán)境的某些影響，使得絕大多數(shù)情況下面的形狀才相同。如果把某種物質(zhì)的熒光發(fā)射光譜和它的吸收光譜相比較低，便會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者之間存在著 “鏡像對(duì)稱”關(guān)系。如圖 14.4 分別表示苝的苯溶液和硫酸奎寧的稀硫酸溶液的吸收光譜和熒光發(fā)射光譜。為什么兩種光譜會(huì)互為鏡像關(guān)系呢？這不難由熒光發(fā)射光譜和吸收光譜的成因來(lái)解釋。吸收光譜中的第一吸收帶(波長(zhǎng)較長(zhǎng)的吸收帶)是由于基態(tài)分子吸收光能量被激發(fā)到

19、第一電子激發(fā)態(tài)的各不同振動(dòng)能級(jí)，所以， 其形狀取決于第一電子激發(fā)態(tài)中各振動(dòng)能級(jí)的分布情況(即能量間隔情況)，而熒光光譜是激發(fā)態(tài)分子從第一電子激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)躍回基態(tài)中的各不同振動(dòng)能級(jí)所致 態(tài)中振動(dòng)能級(jí)的分布情況是相同的，所以熒光發(fā)射光譜與吸收光譜的形狀是類似的。圖14.5鏡像對(duì)稱規(guī)則級(jí)越高，所吸收的能量越大，即吸收峰的波長(zhǎng)越短；而相反的相對(duì)位置沒(méi)有明顯發(fā)生變化，其結(jié)果是，假如吸收時(shí)由S V=0 與第一激發(fā)態(tài)S V=201之間的躍遷幾率最大(即強(qiáng)度最大)，那么在熒光發(fā)射時(shí)，由S V=0 躍回S V=2 的幾率10也應(yīng)該最大，如圖 14.5 所示?；谏鲜鲈?，熒光發(fā)射光譜與吸收光譜之間顯

20、現(xiàn)鏡像對(duì)稱關(guān)系。七、有機(jī)化合物的熒光在已知大量的有機(jī)化合物當(dāng)中，僅有一小部分會(huì)發(fā)射強(qiáng)的熒光，這與有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。能發(fā)射強(qiáng)熒光的有機(jī)化合物通常具有以下的結(jié)構(gòu)特征：具有電子躍遷類型的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)表明大多數(shù)能發(fā)熒光的化合物都是由或躍遷激發(fā)然后經(jīng)過(guò)振動(dòng)弛豫等無(wú)輻射躍遷，再發(fā)生或躍遷而產(chǎn)生熒光。而其中吸收時(shí)躍遷的摩爾吸光系數(shù)比躍遷的大 102103 倍，躍遷的壽命 (107109)比躍遷的壽命(105107)短，因此熒光發(fā)射的速率常數(shù) K 值較大，熒光發(fā)射的效率f高。因此，躍遷發(fā)射熒光的強(qiáng)度大。此外，在躍遷過(guò)程中，通過(guò)系間跨躍從單重態(tài)躍遷至三重態(tài)的速率常數(shù)K也比較小，有利于熒光的發(fā)射?？傊?，ISC

21、類型是產(chǎn)生熒光的最主要躍遷類型。具有大的共軛鍵結(jié)構(gòu)躍遷的發(fā)生熒光(或磷光)(鍵) (或磷光)峰越向長(zhǎng)波移動(dòng)，且熒光強(qiáng)度往往也 ,見(jiàn)表 14.1。同一共軛環(huán)數(shù)的芳族化合物， 線性環(huán)結(jié)構(gòu)者的熒光波長(zhǎng)比非線性者要長(zhǎng)，如蒽和菲，其共軛環(huán)數(shù)相同，前者為線性環(huán)結(jié)構(gòu)，后者為“角”形結(jié)構(gòu)，前者為 400nmemem350nm。具在剛性平面結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，多數(shù)具有剛性平面結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物分子都具有強(qiáng)烈的熒光，因?yàn)檫@種結(jié) 可減少能量可以增大分子的吸光截面光系數(shù)，增強(qiáng)熒光強(qiáng)度。酚酞與熒光黃(亦稱熒光素)的結(jié)構(gòu)十分相近(下圖所示)，只是由于0.1molL-1 NaOH 溶液中，熒光效率達(dá)0.92(下圖所示)，由于 10

22、.18A 5 個(gè)共軛鍵(下圖所示)，而前者為平面結(jié)構(gòu)，后者為非剛性結(jié)構(gòu)，因而前者的熒光強(qiáng)度為后者的5 倍。八、無(wú)機(jī)化合物的熒光無(wú)機(jī)化合物的熒光有無(wú)機(jī)鹽類的熒光和金屬螯合物的熒光兩種： 某些無(wú)機(jī)鹽類的熒光無(wú)機(jī)化合物本身能發(fā)熒光(或磷光)()的化合物，U() 化合物，類汞離子化合物Tl()、Sn()、Pb()、As()、Sb()、Bi()、Se()、Te() 等，以及某些過(guò)渡金屬離子，如Cr()等。這些化合物在低溫(液氮)下都有較高的熒光效率和選擇性，因此常用低溫?zé)晒夥ㄟM(jìn)行測(cè)定。 金屬螯合物的熒光不少不發(fā)熒光的無(wú)機(jī)離子與具有吸光結(jié)構(gòu)的有機(jī)試劑發(fā)生配合作用，生成會(huì)發(fā)熒光的 是螯合物中金屬離子的發(fā)光。

23、螯合物中配位體的發(fā)光。這一類螯合物中金屬離子的外電子層具有與惰性氣體相同這是因?yàn)樵瓉?lái)的配位體雖有吸收光構(gòu)型，但其最低激發(fā)單重態(tài)的S 是n 型，及缺乏剛1型，且由于螯合物的形成，而具有剛性平面結(jié)構(gòu)，因此能發(fā)射熒光。如下列例子所示螯合物中金屬離子的熒光。這些金屬離子的次外層中具有未充滿電子的d 軌道或 f軌道，它們吸收光時(shí)，會(huì)發(fā)生 或 的吸收躍遷。也會(huì)發(fā)生 或 的發(fā)光吸收躍遷，而通常金屬離子的 或 能層在配位體激發(fā)后最低激發(fā)單重態(tài)S 能層的下方，1因而可以發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移，由 S 轉(zhuǎn)移給1幾率增大，發(fā)光強(qiáng)度增大。九、熒光（或磷光）量子產(chǎn)率或，然后發(fā)生或躍遷，使躍遷射熒光(延遲熒光)或磷光。而有多少比

24、例的激發(fā)分子發(fā)射出熒光(或磷光)呢?？梢杂脽晒饬孔赢a(chǎn)率 -有時(shí)也叫熒光效率或熒光產(chǎn)率(或磷光量子產(chǎn)率 )表示。 定義為：熒光物質(zhì)吸光后所發(fā)射熒光的光量子數(shù)與所吸光的光量子數(shù)之比，即：許多吸光物質(zhì)并不能發(fā)射熒光，這是因?yàn)榧ぐl(fā)態(tài)分子的去激發(fā)過(guò)程中，除發(fā)射熒光(磷光)外，還有無(wú)輻射躍遷過(guò)程與之競(jìng)爭(zhēng)。所以，熒光量子產(chǎn)率與其他各種過(guò)程的速率常數(shù)有關(guān)。表14.4 列出分子吸光及去激發(fā)的過(guò)程及速率常數(shù)。因此，可以表示為：式中， K 為無(wú)輻射躍遷各種過(guò)程的速率常數(shù)之和即KKK iiICISCQK K 值降低的因素，都可以提高量子產(chǎn)量，增強(qiáng)熒fi光。對(duì)于高熒光分子(如熒光素)來(lái)說(shuō)，1K 較大， K Kfif可忽

25、略不計(jì)。一般熒光物質(zhì)1，不發(fā)熒光的物質(zhì)K 0，f0。一般說(shuō)來(lái)，K 主要f取決于化學(xué)結(jié)構(gòu)(上節(jié)已敘述)，K 則主要取決于化學(xué)環(huán)境的因素，同時(shí)也與化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。i從各種速率常數(shù)還可以得到熒光壽命f:磷光的量子產(chǎn)率與熒光量子產(chǎn)率相似。十、熒光強(qiáng)度與熒光物質(zhì)濃度的關(guān)系熒光強(qiáng)度I 正比于吸收的光量(光強(qiáng))I 及熒光量子產(chǎn)率：faI=I吸收的光量(光強(qiáng))IafI0a與透射光的光強(qiáng) It之差，即：根據(jù)吸收定律(朗伯-比耳定律)：所以：I I Ia0t式中， 為摩爾吸光系數(shù)，b 為樣品溶液的光程(即液池的厚度)，C 為樣品的摩爾濃度。而的展開(kāi)式為：C 2時(shí)，高次項(xiàng)可忽略，即：(0.02)，則展開(kāi)式的所以：I

26、b 一定時(shí)：0IKCf上式表明，熒光強(qiáng)度與熒光物質(zhì)的濃度成正比，這是熒光分析法定量分析的依據(jù)。但 是，應(yīng)該注意的是，此式只適合于熒光物質(zhì)的稀溶液。當(dāng) C 較大，時(shí)，線性關(guān)系將受到破壞其原因是受激后的激發(fā)態(tài)分子與體系中的其他分子所碰撞使其以非輻射擊 躍遷的形式去激化產(chǎn)生熒光猝滅或者激發(fā)態(tài)分子所發(fā)射的熒光被沒(méi)受激發(fā)的分子所吸收， 而又因一般小于1，所以發(fā)生所謂的“自吸收”現(xiàn)象而使熒光減弱為了減少碰撞去激發(fā)的機(jī)會(huì)可以用降低溫度增大溶液粘度或把熒光(磷光)物質(zhì)附著在固體支撐物測(cè)定的方法， 以減少猝滅效應(yīng)。特別要指出的是磷光發(fā)射，因其平均壽命較長(zhǎng)，碰撞去激發(fā)的效應(yīng)更大，所以常采用低溫磷光或固體磷光方法十

27、一、影響熒光強(qiáng)度的環(huán)境因素影響熒光強(qiáng)度的因素除了熒光物質(zhì)的本身結(jié)構(gòu)及其濃度以外素，主要是溶劑、溫度、介質(zhì)酸度、氫鍵的形成及其它的因素。溶劑的影響一般的溶劑效應(yīng)和特殊的溶劑效應(yīng)。一般溶劑效應(yīng)指的是溶劑的折射率和介電常數(shù)的影響。這種影響是普遍存在的。一般情況下，折射率加大，將使熒光光譜的 Stokes 位移減少，而介電常數(shù)加大，將使 Stokes位移加大，且熒光效率提高。特殊溶劑效應(yīng)指的是熒光體與溶劑分子的特殊化學(xué)作用，如氫鍵的形成和某些化合對(duì)于熒光發(fā)射的主要電子躍遷類型 躍遷來(lái)說(shuō)，電子激發(fā)態(tài)比基態(tài)具有更大的極性，所以隨著溶劑極性的增大，對(duì)激發(fā)態(tài)比對(duì)基態(tài)產(chǎn)生更大的穩(wěn)定作用，因此降低了躍遷的能量，熒

28、光光譜發(fā)生紅移，而且熒光增強(qiáng)。表 14.5 為 8-巰基喹啉在幾種不同溶劑中熒光特性。但應(yīng)該注意峰位置和強(qiáng)度都會(huì)發(fā)生較大的變化。此外，在含有重原子的溶劑(如碘化乙酯、二碘烷、溴 化正丙酯等)中，一般也使熒光體的熒光強(qiáng)度降低，而使磷光強(qiáng)度升高，這種現(xiàn)象稱為“外 重原子效應(yīng)。溶劑中重原子的高核電荷引起溶質(zhì)分子的自旋與軌道之間強(qiáng)烈的耦合作用， 結(jié)果使的系間跨躍、磷光發(fā)射及 的系間跨躍等過(guò)程的幾率增大。因此熒光削弱，而磷光增強(qiáng)。溫度的影響14.7 為不同溫度下鄰菲啰啉的熒光光譜。圖14.7不同溫度下鄰菲啰啉的熒光光譜（在鄰二苯中） 量子產(chǎn)率降低。 溶液溫度上升而使熒光強(qiáng)度降低的另一個(gè)主要原因是分子的內(nèi)

29、部能量轉(zhuǎn)化作用。多原子分子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的位能曲線可能相交或相切于一點(diǎn)，如圖14.8 所示。圖14.8內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化的位能曲線AC 移動(dòng)至交點(diǎn) C 時(shí)，有可能轉(zhuǎn)換至基態(tài)的位能曲線NC，使激發(fā)能轉(zhuǎn)化為基態(tài)的振動(dòng)能，隨后通過(guò)振動(dòng)弛豫而喪失振動(dòng)能量。介質(zhì)酸度的影響帶有酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)的大多數(shù)芳香族化合物，其熒光特性都與溶液的酸度 (pH)有(分子與其離子) pH 值。下列為兩個(gè)實(shí)例：利用金屬離子與有機(jī)試劑反應(yīng)生成螯合物而進(jìn)行熒光測(cè)定時(shí)，也受到溶液pH 的影響。一方面pH 會(huì)影響螯合物的生成和穩(wěn)定性，另一方面還可能影響螯合物的組成，因而影響它們的熒光特性。例如，Ga3+2，2-pH3-41：1 的配合

30、物，它能發(fā)射熒光；而在pH6-71：2 的配合物，它不發(fā)射熒光。形成氫鍵的影響熒光物質(zhì)與溶劑分子或其他溶質(zhì)分子所形成的分子間氫鍵可能有兩種情況 增大，即吸收增強(qiáng)，因此熒光強(qiáng)度增大。同時(shí)也可能發(fā)生分子極性及共軛程度的變化，因此吸收光譜(熒光激發(fā)光 譜) 所以吸收光譜(激發(fā)光譜)不受影響，而熒光發(fā)射光譜會(huì)發(fā)生變化。其他方面影響表面活性劑的存在對(duì)熒光光譜及強(qiáng)度都會(huì)產(chǎn)生影響此，在膠束溶液中，熒光強(qiáng)度增強(qiáng)，測(cè)定的靈敏度提高。多元配合物的形成通常也可以增強(qiáng)熒光強(qiáng)度，提高熒光測(cè)定的靈敏度。十二、熒光的猝滅熒光的猝滅(熄滅)一詞，從廣義上說(shuō)，指的是任何可使某給定熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度降低 也比較復(fù)雜。主要有如下幾

31、種類型：碰撞猝滅碰撞猝滅是熒光猝滅的主要類型之一它指的是處于激發(fā)單重態(tài)的熒光分子與猝滅劑分子Q 相碰撞，使釋放熱量給環(huán)境，以無(wú)輻射的形式躍遷回基態(tài)，產(chǎn)生猝滅作用，這種猝滅也稱動(dòng)態(tài)猝滅。這一過(guò)程可以表示如下：根據(jù)熒光量子產(chǎn)率的定義，在無(wú)Q 時(shí)的量子產(chǎn)率 及Q 存在時(shí)的量子產(chǎn)率分別為:0q則無(wú)Q 時(shí)的熒光強(qiáng)度(I )f 0及Q 存在時(shí)的熒光強(qiáng)度(I )f q之比為:式中，K 稱為猝滅速率常數(shù)，可以推得，K 與熱力學(xué)溫度T 成正比，與溶液的粘度成反比?？梢?jiàn)，碰撞猝滅效應(yīng)隨溫度的升高而增強(qiáng)，而隨粘度的增大而降低。生成化合物的猝滅的化合物，導(dǎo)致熒光的猝滅，可用下式表示：從上式也容易推導(dǎo)出熒光強(qiáng)度與猝滅劑

32、平衡濃度之間的關(guān)系：式中(I )f 0及(I )f q分別為加入猝滅劑Q 之前及之后的熒光強(qiáng)度，CM為熒光物質(zhì)的總濃度。上式與動(dòng)態(tài)猝滅的關(guān)系式一樣，只是常數(shù) K 的意義不同。利用上面的關(guān)系式可以用于熒光猝滅法的定量分析。能量轉(zhuǎn)移猝滅滅劑被激發(fā)，這種猝滅俗稱“內(nèi)濾作用氧的猝滅O可以說(shuō)是熒光和磷光的最普遍存在的猝滅劑。對(duì)于溶液磷光來(lái)說(shuō)，氧的猝滅作用是2由于三重態(tài)的氧分子和激發(fā)單重態(tài)的熒光分子相互作用形成激發(fā)單重態(tài)的氧分子和激發(fā)三 重態(tài)的熒光分子所引起的，如下式表示：進(jìn)激發(fā)單重態(tài)的熒光分子的系間跨躍()以及提高熒光物質(zhì)基態(tài)分子的系間吸收躍遷()的幾率；還有的認(rèn)為熒光猝滅是由于熒光物質(zhì)受到氧化的緣故。

33、轉(zhuǎn)入三重態(tài)的猝滅在“重原子效應(yīng)”段落已經(jīng)敘述，溴化物和碘化物都能產(chǎn)生“重原子效應(yīng)O 促使熒光體分子轉(zhuǎn)入激發(fā)三重態(tài)所致。2熒光物質(zhì)的自猝滅光物質(zhì)的自猝滅。自猝滅可能有如下幾個(gè)原因： 熒光物質(zhì)分子之間的碰撞能量損失，這實(shí)際上是能量的外部轉(zhuǎn)移形式。 熒光物質(zhì)的自吸收，當(dāng)熒光物質(zhì)的吸收光譜與熒光發(fā)射光譜重疊時(shí)，會(huì)發(fā)生自吸收現(xiàn)象，處于S 激發(fā)態(tài)的分子發(fā)射的熒光被處于基態(tài)的分子所吸收，使熒光強(qiáng)度降低。1 熒光物質(zhì)分子的締合。某些熒光體分子處于基態(tài)時(shí)會(huì)形成二聚體或多聚體，或者激1M*與基態(tài)分子M 1(M*M)。這些聚合物與熒光單體一般都會(huì)具有不同的熒光特性，有的使熒光強(qiáng)度降低甚至不發(fā)射熒光，有的使光譜發(fā)生變

34、化。此外，還有電荷轉(zhuǎn)移猝滅，光化學(xué)反應(yīng)猝滅等，不一一敘述。十三、熒光分析儀熒光分析儀器與紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的基本組成部件相同，即有光源、單色器、樣品熒光發(fā)射波長(zhǎng)。除了基本些部件的性能不同外，熒光儀器與紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的最大不14.9 所示。熒光分析儀的各主要部件簡(jiǎn)要分述如下：激發(fā)光源氙弧燈。高壓汞燈高壓汞燈是以汞蒸氣放電發(fā)光的光源365405436nm 365nm譜線最強(qiáng)，一般濾光片式的熒光計(jì)多采用它為激發(fā)光源。氙弧燈 506625Pa，工作時(shí)壓力為 2026500Pa，200800nm 壓高2040K，因此使用時(shí)一定要注意安全。設(shè)備較復(fù)雜，所以應(yīng)用還不廣泛。單色器 單色器，多使用干涉濾

35、光片以獲得純度較好的“單色光 激發(fā)光，第二濾光片用以濾去雜散光、瑞利光、拉曼光和雜質(zhì)所發(fā)射的熒光。樣品池的四面均為磨光透明面，同時(shí)一般僅有一種厚度為1cm 的液池。檢測(cè)器 的干擾。 在現(xiàn)代的高級(jí)儀器中，光導(dǎo)攝象管用來(lái)作為光學(xué)多道分析器（簡(jiǎn)稱 OMA）的檢測(cè)器。它具有檢測(cè)效率高、動(dòng)態(tài)范圍寬、線性響應(yīng)好、堅(jiān)固耐用和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它的檢測(cè)靈敏度雖不如光電倍增管，但卻能同時(shí)接受熒光體的整個(gè)發(fā)射光譜。記錄，顯示裝置示熒光光譜及各種參數(shù)。十四、熒光儀器的校正及靈敏度儀器的校正人們總希望儀器能記錄熒光物質(zhì)真實(shí)的熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜該是激發(fā)光源、單色器及檢測(cè)器等各部分在所需要的整個(gè)波段中，性能都一樣，如圖1

36、4.10 所示。但是這種理想化的光學(xué)部件實(shí)際上并不存在，因此，對(duì)于一些較特殊的測(cè)（如熒光量子產(chǎn)率的測(cè)定計(jì)算，動(dòng)力學(xué)的某些研究等獲得真實(shí)的光譜。圖14.10理想化儀器的光譜特性對(duì)熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜的校正比較復(fù)雜，如有需要可參考有關(guān)專著。在現(xiàn)代儀器上，不少已在熒光分光光度計(jì)上裝配有光譜校正裝置。此外，雜質(zhì)光對(duì)熒光測(cè)量也有明顯的影響，必須注意加以清除，在不少儀器中也還有雜質(zhì)光的校正裝置。熒光儀器的靈敏度熒光分析法的靈敏度包含有兩個(gè)部分：一是熒光體的本身因素，即熒光體的吸光系數(shù) 及熒光量子產(chǎn)率；二是熒光儀器因素，它受到光源強(qiáng)度、穩(wěn)定性、單色器的雜散光水平、光 24 個(gè)數(shù)量級(jí)，這主要取決于儀器的因素

37、。其一，熒光強(qiáng)度能準(zhǔn)確的檢測(cè)，所以檢測(cè)限較高。用檢測(cè)限來(lái)表示熒光法的靈敏度，在實(shí)際工作中是比較直觀和方便的。熒光分析法的 檢測(cè)限可以有兩種表示方法：一是以喹寧表示，在 0.05molL1 硫酸中，喹寧的熒光峰為450nm，當(dāng)喹寧溶液很?。ㄈ?.05 gL1）時(shí)，溶劑的拉曼峰所造成的對(duì)喹寧熒光信號(hào)的0.0g1 0.00L1 喹寧；二是以水的拉曼光信噪比表示，當(dāng)水分子被激發(fā)時(shí)，水分子蒙受暫時(shí)的畸變，在極短的時(shí)間內(nèi)（112101s，會(huì)向各個(gè)方向發(fā)射出與激發(fā)光波長(zhǎng)相等的瑞利光和波長(zhǎng)略長(zhǎng)靈敏度已為較多的產(chǎn)家所采用。十五、磷光分析儀與熒光分析儀的差別磷光分析儀器與熒光分析儀器同樣由五個(gè)基本部件組成，但需要

38、有一些特殊的配件， 析儀器與熒光分析儀器的主要區(qū)別有兩點(diǎn)。樣品池需配有冷卻裝置對(duì)于溶液磷光的測(cè)定，常采用低溫磷光分析法，即試樣溶液需要低溫冷凍。通常把試 液裝入內(nèi)徑約 1-3mm 的石英細(xì)管（液池）中，然后將液池插入盛有液氮的石英杜瓦瓶?jī)?nèi)，14.11所示。圖14.11低溫磷光分析的樣品池系統(tǒng)激發(fā)光通過(guò)杜瓦瓶的沒(méi)有鍍銀的部位照射到試樣上，所產(chǎn)生的磷光經(jīng)由直角方向上的類似部位投射到發(fā)射單色器后加以檢測(cè)。磷光鏡有些物質(zhì)會(huì)同時(shí)發(fā)射熒光和磷光，因此在測(cè)定磷光時(shí)，必須把熒光分離去。為此目的， （以圖 14.12a） 和轉(zhuǎn)盤式（14.12b）兩種類型，尤以后者更為通用。圖14.12轉(zhuǎn)筒式磷光鏡(a)和轉(zhuǎn)盤式

39、磷光鏡(b)（但與入射光異相地到 的信號(hào)。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)圓筒的轉(zhuǎn)速，可以測(cè)出不同壽命的磷光。十六、熒光分析法的特點(diǎn)靈敏度高24 0.10.001 m1 的光強(qiáng)以增大熒光強(qiáng)度。選擇性好熒光分析法的光譜比較簡(jiǎn)單，特征性強(qiáng)，而且有激發(fā)光譜和發(fā)射光譜，選擇的余地大。 如此。屬離子經(jīng)常與同一配位體形成相似的配合物，具有相似的熒光特性，故會(huì)互相干擾。熒光法提供比較多的物理參數(shù)物理參數(shù)。這些參數(shù)反映了分子的各種特性，能從不同角度提供研究對(duì)象的分子的信息。靈敏度高，測(cè)定時(shí)對(duì)環(huán)境因素較為敏感，干擾因素較多。十七、熒光分析法的應(yīng)用熒光分析法目前還主要用于無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的定量分析，但隨著其研究的深入，在定性分析、結(jié)

40、構(gòu)分析及作為某些研究領(lǐng)域的手段也日漸增多，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。熒光定量分析的方法主要有校正曲線法，依據(jù)熒光強(qiáng)度與熒光物質(zhì)濃度成正比的關(guān)系， 一標(biāo)準(zhǔn)溶液的熒光強(qiáng)度，直接通過(guò)比例計(jì)算求得試樣中熒光物質(zhì)的含量。無(wú)機(jī)化合物的分析無(wú)機(jī)化合物熒光分析有直接熒光法、熒光猝滅法、間接熒光法及催化熒光法等。 直接熒光法 直接能應(yīng)用無(wú)機(jī)化合物自身的熒光進(jìn)行測(cè)定的為數(shù)不多，無(wú)機(jī)化合物的熒光測(cè)定主要依賴于待測(cè)元素與有機(jī)試劑所組成的能發(fā)熒光的配合物光強(qiáng)度以測(cè)定該元素的含量。這種方法稱為直接熒光法。自從1868 年發(fā)現(xiàn)桑色素與Al3+ 離子反應(yīng)的產(chǎn)物會(huì)發(fā)熒光，且可以用于鋁含量的測(cè)定以來(lái)，用于熒光分析的試劑日益增多，

41、現(xiàn)在可以利用有機(jī)試劑以進(jìn)行熒光分析的元素已達(dá)到70 多種。較常用有機(jī)試劑進(jìn)行熒光法測(cè)定的元素為鈹、鋁、硼、鎵、硒、鎂、鋅、鎘及某些稀土元素等。 熒光猝滅法 某些元素雖不與有機(jī)試劑組成會(huì)發(fā)熒光的配合物，但它們可以從其他會(huì)發(fā)熒光的金屬離子-量，這種方法稱為熒光猝滅法。有些情況下，金屬離子與能發(fā)熒光配位體反應(yīng)滅法?？梢圆捎迷摲y(cè)定的元素有氟、硫、氰離子、鐵、銀、鈷、鎳、銅、鎢、鉬、銻、鈦等。 間接熒光法 間接熒光法常用于某些陰離子如F-、CN-等的分析，它們可以從某些不的含量。 催化熒光法 某些反應(yīng)的產(chǎn)物雖能發(fā)生熒光，但反應(yīng)速度很慢，熒光微弱，難以測(cè)定定金屬離子的含量。銅、鈹、鐵、鈷、鋨、銀、金、鋅

42、、鉛、鈦、釩、錳、過(guò)氧化氫及氰離子等都曾采用這種方法測(cè)定。有機(jī)化合物的分析脂肪族化合物的分子結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，會(huì)發(fā)熒光的為數(shù)不多。但也有許多脂肪族化合物 如降腎上腺素經(jīng)與甲醛縮合而得到強(qiáng)熒光產(chǎn)物量低至 10-17g 的降腎上腺素。在生理科學(xué)研究工作及醫(yī)療工作中，所遇到的分析對(duì)象常常是分子龐大而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的 有機(jī)化合物，如維生素、氨基酸和蛋白質(zhì)、胺類和甾族化合物、酶和輔酶以及各種藥物、毒 14.6 列出一些有機(jī)物的熒光分析法。十八、熒光分析法新技術(shù)簡(jiǎn)介扼要地介紹如下幾種目前應(yīng)用較多的方法。同步熒光測(cè)定法常規(guī)的熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜是分別在固定熒光發(fā)射光波長(zhǎng)和激發(fā)光波長(zhǎng)下 光激發(fā)光波長(zhǎng)和發(fā)射光波長(zhǎng)所得到

43、的光譜制的光譜，由測(cè)定的熒光強(qiáng)度信號(hào)與對(duì)應(yīng)的激發(fā)波長(zhǎng)（或發(fā)射波長(zhǎng)）單色器和發(fā)射單色器在同時(shí)掃描過(guò)程中彼此間所應(yīng)保持的關(guān)系 類型：第一種，在同時(shí)掃描過(guò)程中使激發(fā)波長(zhǎng)（ex）和發(fā)射波長(zhǎng)（em）保持固定的波長(zhǎng)間隔（即ee常數(shù)，即習(xí)慣上講的器同時(shí)掃描過(guò)程中，使激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)之間保持固定的能量差（即頻率或波數(shù)差，這種方法稱為固定能量同步掃描熒光測(cè)定法；第三種，使激發(fā)和發(fā)射單色器以不同的速率同時(shí)掃描（即ee常數(shù)，而是時(shí)間的線性函數(shù)可變角同步掃描熒光測(cè)定法。同步熒光測(cè)定法具有使光譜簡(jiǎn)單、光譜窄化、減少光譜重疊、減少散射光影響、 14.13 為丁省的同步熒光光譜。導(dǎo)數(shù)熒光測(cè)定法自從二十世紀(jì) 50 年代初期導(dǎo)數(shù)光譜技術(shù)應(yīng)用于分光光度測(cè)定之后，使分光光度法的選擇性得到很大的改善。直到 1974 年，導(dǎo)數(shù)技術(shù)才引進(jìn)到熒光分析，在解決熒光測(cè)定中的背景干擾和譜帶重疊問(wèn)題上收到良好的效果，已被證明是一種提高熒光分析選擇性的有效手 段。導(dǎo)數(shù)熒光測(cè)定法的基本原理與分光光度法類似，這里不再敘述。三維熒光光譜測(cè)定法（激發(fā)波長(zhǎng)或發(fā)射波長(zhǎng)的變 是激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)兩個(gè)變量的函數(shù)矩陣和等高線光譜等。三維熒光光譜的表現(xiàn)形式有二種：一是等角三維投影圖，見(jiàn)圖14.14 所示，這種表示法比較直觀，x,y,z 圖 14.15 所示，以平面坐標(biāo)的橫軸表示發(fā)射波長(zhǎng)，縱軸表示激發(fā)波長(zhǎng)，平面上的點(diǎn)表示