復旦大學分析化學AII第四章分子發(fā)光光譜

1、2022-3-6期中考試說明期中考試說明*地點地點: 第四教學樓第四教學樓4401*時間時間: 5月月5日日, 上午上午7:309:30;*請帶好學生證或一卡通請帶好學生證或一卡通;考試內(nèi)容考試內(nèi)容第十二章第十二章:光學分析導論光學分析導論;第十三章第十三章:紫外紫外-可見分光光度法可見分光光度法;第十四章第十四章:紅外光譜紅外光譜;第十五章第十五章:分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法;第十七章第十七章:原子吸收光譜法原子吸收光譜法;2022-3-6考題形式考題形式選擇題選擇題, 10題題, 共共20分分;填空題填空題, 20空格空格, 共共20分分;名詞解釋名詞解釋, 5題題, 共共20分分;問答

2、題問答題, 4題題, 共共20分分;計算題計算題, 4題題, 共共20分分;2022-3-6第四章第四章 分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法Molecular luminescence analysis 第一節(jié)第一節(jié) 分子熒光與磷光分子熒光與磷光Molecular fluorescence and phosphorescence2022-3-6光致發(fā)光光致發(fā)光處于激發(fā)態(tài)的分子以電輻射的處于激發(fā)態(tài)的分子以電輻射的形式釋放其激發(fā)能的過程。形式釋放其激發(fā)能的過程。兩種光致發(fā)光現(xiàn)象：兩種光致發(fā)光現(xiàn)象：（1）熒光）熒光(Fluorescence)（2）磷光）磷光(phosphorescence)2022-3-

3、6一、熒光與磷光的產(chǎn)生過程一、熒光與磷光的產(chǎn)生過程 luminescence process of molecular fluorescence phosphorescence 由分子結(jié)構(gòu)理論，主要討論熒光及磷光的產(chǎn)生機理。1. 1. 分子能級與躍遷分子能級與躍遷 分子能級比原子能級復雜； 在每個電子能級上，都存在振動、轉(zhuǎn)動能級； 基態(tài)(S0)激發(fā)態(tài)(S1、S2、激發(fā)態(tài)振動能級)：吸收特定頻率的輻射；量子化；躍遷一次到位； 激發(fā)態(tài)基態(tài)：多種途徑和方式(見能級圖)；速度最快、激發(fā)態(tài)壽命最短的途徑占優(yōu)勢； 第一、第二、電子激發(fā)單重態(tài) S1 、S2 ； 第一、第二、電子激發(fā)三重態(tài) T1 、 T2 ；

4、2022-3-62.2.電子激發(fā)態(tài)的多重度電子激發(fā)態(tài)的多重度 電子能態(tài)的多重度：M=2S+1 S為電子自旋量子數(shù)（1/2或1/2）的代數(shù)和(0或1)； 平行自旋比成對自旋穩(wěn)定(洪特規(guī)則)，三重態(tài)（T）能級比相應(yīng)單重態(tài)能級低； 大多數(shù)有機分子的基態(tài)處于單重態(tài)（S）； S0T1 禁阻躍遷；通過其他途徑進入(見能級圖)；進入的幾率小； 2022-3-62.2.激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)基態(tài)的能量傳遞途徑基態(tài)的能量傳遞途徑 電子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài)，返回基態(tài)時，通過輻射電子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài)，返回基態(tài)時，通過輻射躍遷躍遷(發(fā)光發(fā)光)和無輻射躍遷等方式失去能量；和無輻射躍遷等方式失去能量；傳遞途徑傳遞途徑輻射躍

5、遷熒光磷光內(nèi)轉(zhuǎn)移外轉(zhuǎn)移系間跨越振動弛豫無輻射躍遷 激發(fā)態(tài)停留時間短、返回速度快的途徑，發(fā)生的幾率大，發(fā)光強度相對大；熒光熒光：10-710 -9 s,第一激發(fā)單重態(tài)單重態(tài)的最低振動能級基態(tài)；磷光磷光：10-410s；第一激發(fā)三重態(tài)三重態(tài)的最低振動能級基態(tài)；2022-3-6S1S2T1T2S0振動弛豫振動弛豫10-1410 -12 s內(nèi)轉(zhuǎn)換內(nèi)轉(zhuǎn)換10-1310 -11 s系間跨越系間跨越10-610 -2 s外外轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換熒熒光光發(fā)發(fā)射射磷磷光光發(fā)發(fā)射射光光譜譜吸吸收收1 12 23 33 2 1熒光熒光：10-710 -9 s 磷光磷光：10-4 10s；2022-3-6非輻射能量傳遞過程非輻射

6、能量傳遞過程 振動弛豫振動弛豫：同一電子能級內(nèi)，激發(fā)態(tài)分子將過剩的振動能量以熱能量形式傳遞給周圍環(huán)境（或分子），分子自身從激發(fā)態(tài)的高振動能級躍遷至同一電子能級中最低振動能級的過程。發(fā)生振動弛豫的時間10-1410 -12 s。 內(nèi)轉(zhuǎn)換內(nèi)轉(zhuǎn)換：同多重度電子能級中,等能級間的無輻射能級交換。當兩個電子能級，如單重態(tài)S1、S2的振動能級有重疊，即較高電子能級中的低振動能級與較低電子能級中的較高振動能級互相重疊，通過振動偶合，低電子能級的激發(fā)態(tài)得到累積。發(fā)生內(nèi)部轉(zhuǎn)換的時間10-1310 -11 s。 2022-3-6通過振動弛豫和內(nèi)轉(zhuǎn)換，高激發(fā)高激發(fā)單重態(tài)的電子躍回第一激發(fā)第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級

7、。 熒光發(fā)射熒光發(fā)射：電子由第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級基態(tài)（ 多為 S1 S0躍遷），發(fā)射波長為 2的熒光；10-710 -9 s 。 發(fā)射熒光的能量比分子吸收的能量小，波長長； 2 2 1 ；2022-3-6系間跨越系間跨越：指不同多重態(tài)之間的一種非輻射躍遷過程。這一過程約為10-210-6s。如果兩個多重態(tài)能級重疊，發(fā)生這一轉(zhuǎn)換的概率增大。 改變電子自旋，禁阻躍遷，通過自旋軌道耦合進行。 通過系間跨越、內(nèi)轉(zhuǎn)換和振動弛豫，高激發(fā)態(tài)電子跨越至第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級。磷光發(fā)射磷光發(fā)射：電子由第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動能級基態(tài)（ T1 S0躍遷）； 電子由S0進入T1的可能過程：（ S0 T

8、1禁阻躍遷） S0 激發(fā)振動弛豫內(nèi)轉(zhuǎn)移系間跨越振動弛豫 T1 發(fā)光速度很慢： 10-4100 s 。 光照停止后，可持續(xù)一段時間。2022-3-6外轉(zhuǎn)換外轉(zhuǎn)換：激發(fā)分子與溶劑或其他分子之間產(chǎn)生相互作用而轉(zhuǎn)移能量的非輻射躍遷； 外轉(zhuǎn)換使熒光或磷光減弱或“猝滅”。溶液熒光的猝滅：溶液熒光的猝滅：(1).動態(tài)猝滅：動態(tài)猝滅：激發(fā)單重態(tài)分子激發(fā)單重態(tài)分子M*與猝滅劑與猝滅劑Q發(fā)生碰撞，使發(fā)生碰撞，使M*以無輻射躍遷的方式回到基態(tài)的過程，也稱碰撞猝滅。以無輻射躍遷的方式回到基態(tài)的過程，也稱碰撞猝滅。 猝滅劑濃度猝滅劑濃度 粘度粘度 溫度溫度 動態(tài)猝滅動態(tài)猝滅(2).靜態(tài)猝滅：靜態(tài)猝滅：熒光分子熒光分子M

9、與猝滅分子與猝滅分子Q生產(chǎn)無熒光的基態(tài)生產(chǎn)無熒光的基態(tài)絡(luò)合物絡(luò)合物MQ，使熒光消失的過程。，使熒光消失的過程。 猝滅劑濃度猝滅劑濃度 溫度溫度 靜態(tài)猝滅靜態(tài)猝滅(3).電荷轉(zhuǎn)移猝滅：電荷轉(zhuǎn)移猝滅：熒光分子與猝滅分子間發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，熒光分子與猝滅分子間發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，引起熒光消失的過程。如染料甲基蘭熒光被引起熒光消失的過程。如染料甲基蘭熒光被Fe2+猝滅。猝滅。2022-3-6(4).能量轉(zhuǎn)移猝滅：能量轉(zhuǎn)移猝滅：熒光分子與猝滅分子間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，熒光分子與猝滅分子間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，導致熒光消失的過程。主要是熒光分子的熒光光譜與猝滅劑導致熒光消失的過程。主要是熒光分子的熒光光譜與猝滅劑的吸收光譜重疊所

10、致。的吸收光譜重疊所致。(5).轉(zhuǎn)入三重態(tài)的猝滅：轉(zhuǎn)入三重態(tài)的猝滅：通過系間跨越轉(zhuǎn)入三重態(tài)，而導致通過系間跨越轉(zhuǎn)入三重態(tài)，而導致熒光猝滅；另三重態(tài)與基態(tài)間的能量差小，易發(fā)生內(nèi)轉(zhuǎn)換。熒光猝滅；另三重態(tài)與基態(tài)間的能量差小，易發(fā)生內(nèi)轉(zhuǎn)換。(6).內(nèi)濾光作用和自猝滅：內(nèi)濾光作用和自猝滅：內(nèi)濾光作用：內(nèi)濾光作用：溶液中存在能吸收激發(fā)光或熒光的物質(zhì)時，使溶液中存在能吸收激發(fā)光或熒光的物質(zhì)時，使熒光減弱的現(xiàn)象。熒光減弱的現(xiàn)象。自猝滅：自猝滅：高濃度狀態(tài)下，熒光分子間發(fā)生碰撞，引起非輻射高濃度狀態(tài)下，熒光分子間發(fā)生碰撞，引起非輻射的能量轉(zhuǎn)移，導致熒光猝滅的過程。的能量轉(zhuǎn)移，導致熒光猝滅的過程。2022-3-6

11、二、激發(fā)光譜與熒光二、激發(fā)光譜與熒光( (磷光磷光) )光譜光譜 excitation spectrum and fluore-scence spectrum 熒光(磷光)：光致發(fā)光，照射光波長如何選擇？1.1.熒光熒光( (磷光磷光) )的激發(fā)光譜的激發(fā)光譜 改變激發(fā)波長，在固定測量波長(選發(fā)射最強處的波長)情況下,激發(fā)波長與發(fā)射的熒光(磷光)強度的關(guān)系曲線（圖中曲線I ） 。2022-3-6改變激發(fā)波長：300500nm固定測量波長: a=600nm b=650nm c=700nm d=750nm此處發(fā)射最強！ e=800nm 2022-3-62.2.熒光熒光( (或磷光或磷光) )的發(fā)射

12、光譜的發(fā)射光譜 固定激發(fā)光波長(選最強激發(fā)波長)和強度, 熒光(或磷光)強度與其波長間的關(guān)系曲線(圖中曲線II或III)。 激發(fā)光譜形狀與吸收光譜（紫外可見光譜）相類似。？2022-3-6200260320380440500560620熒光激發(fā)光譜熒光激發(fā)光譜熒光發(fā)射光譜熒光發(fā)射光譜磷光光譜磷光光譜室溫下菲的乙醇溶液熒（磷）光光譜室溫下菲的乙醇溶液熒（磷）光光譜2022-3-63.3.激發(fā)光譜與發(fā)射光譜的關(guān)系激發(fā)光譜與發(fā)射光譜的關(guān)系 a.Stokesa.Stokes位移位移：激發(fā)光譜與發(fā)射光譜間波長的不一致。發(fā)射光譜的波長比激發(fā)光譜的長，振動弛豫等消耗了能量。 b. .熒光光譜與激發(fā)光波長無關(guān)

13、熒光光譜與激發(fā)光波長無關(guān) 電子躍遷到不同激發(fā)態(tài)能級，吸收不同波長的能量(如能級圖 2 , 1)，產(chǎn)生不同吸收帶，但均回到第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動能級再躍遷回到基態(tài)，產(chǎn)生波長一定的熒光(如 2 )。 c. . 熒光熒光光譜和吸收光譜成鏡像對稱關(guān)系光譜和吸收光譜成鏡像對稱關(guān)系 通常熒光發(fā)射光譜與它的吸收光譜（與激發(fā)光譜形狀一樣）成鏡像對稱關(guān)系。 2022-3-6鏡像規(guī)則的解釋鏡像規(guī)則的解釋 基態(tài)上的各振動能級分布與第一激發(fā)態(tài)上的各振動能級分布類似；2022-3-6200250300350400450500熒光激發(fā)光譜熒光激發(fā)光譜熒光發(fā)射光譜熒光發(fā)射光譜nm蒽的激發(fā)光譜和熒光光譜蒽的激發(fā)光譜和熒光光

14、譜2022-3-6三、熒光的產(chǎn)生與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系三、熒光的產(chǎn)生與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系R Relation between fluorescence and molecular structureF .FFiFikkkkk發(fā)射的光量子數(shù)吸收的光量子數(shù)為熒光發(fā)射的速率常數(shù)；為激發(fā)態(tài)以各種非輻射方式去活化的速率常數(shù) 1. 1.分子產(chǎn)生熒光必須具備的條件分子產(chǎn)生熒光必須具備的條件（1 1）熒光分子的壽命：返回基態(tài)前激發(fā)態(tài)）熒光分子的壽命：返回基態(tài)前激發(fā)態(tài)的平均壽命，或激發(fā)態(tài)的分子數(shù)衰減到原的平均壽命，或激發(fā)態(tài)的分子數(shù)衰減到原來來1/e1/e數(shù)目時所經(jīng)歷的時間數(shù)目時所經(jīng)歷的時間F F。 （2 2）具有一定的熒

15、光量）具有一定的熒光量 子產(chǎn)率。子產(chǎn)率。熒光量子產(chǎn)率（熒光量子產(chǎn)率（ F F）：熒）：熒光發(fā)射的光子數(shù)與分子吸光發(fā)射的光子數(shù)與分子吸收的光子數(shù)之比。收的光子數(shù)之比。 F F大，熒光強！大，熒光強！ n1iikkF(P)F(P)1 利用熒光壽命的不同，可進行混合熒光物質(zhì)的測定。利用熒光壽命的不同，可進行混合熒光物質(zhì)的測定。2022-3-62.2.化合物的結(jié)構(gòu)與熒光化合物的結(jié)構(gòu)與熒光（1）躍遷類型：大多熒光物質(zhì)存在* 、 * n的躍遷。* 的躍遷的值是* n躍遷的23個數(shù)量級，而且躍遷壽命要短10-2S，所以* 的熒光效率高，有利于熒光的產(chǎn)生；（2）共軛效應(yīng)： 電子共軛程度度越大，則電子非定域性越

16、大，越容易被激發(fā)，熒光也就越容易發(fā)生。并產(chǎn)生紅移。F =0.18,=278nmF =0.29,=321nmF =0.46,=400nmF =0.60, =480nm2022-3-6（4）取代基效應(yīng)： (a).給電子基團存在，會使熒光增強。 (b).吸電子基團存在，會使熒光減弱，但磷光會增強。 (c).芳烴的鄰、對位取代基增強熒光，間位取代基抑制熒光。 (d).重原子取代基存在，抑制熒光，增強磷光。（3）剛性平面結(jié)構(gòu)：可降低分子振動，減少與溶劑的相互作用，故具有很強的熒光。如熒光素和酚酞有相似結(jié)構(gòu)，熒光素有很強的熒光，酚酞卻沒有。2022-3-6ONO22022-3-6 E n * E n *

17、E* E*2022-3-6溶劑的影響n *躍遷：躍遷：蘭移；蘭移； ； *躍遷：躍遷：紅移；紅移； ； max(正己烷)max(氯仿)max(甲醇)max(水)230238237243n3293153093052022-3-62022-3-6四、影響熒光強度的因素四、影響熒光強度的因素1.1.溶劑的影響溶劑的影響 溶劑極性會影響熒光波長和強度。溶劑極性會影響熒光波長和強度。2.2.溫度的影響溫度的影響 溫度增加，熒光強度下降（因內(nèi)、外轉(zhuǎn)換增加、粘度或溫度增加，熒光強度下降（因內(nèi)、外轉(zhuǎn)換增加、粘度或“剛性剛性”降低）。因此體系降低溫度可增加熒光分析靈敏度。降低）。因此體系降低溫度可增加熒光分析靈

18、敏度。3. 溶液溶液pH 具酸或堿性基團的有機物質(zhì)，在不同具酸或堿性基團的有機物質(zhì)，在不同pH值時，其結(jié)構(gòu)可值時，其結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化，因而熒光強度將發(fā)生改變。能發(fā)生變化，因而熒光強度將發(fā)生改變。4. 表面活性劑表面活性劑 熒光物質(zhì)周圍形成膠束，提高熒光效率。熒光物質(zhì)周圍形成膠束，提高熒光效率。5. 溶解氧溶解氧 降低熒光效率。降低熒光效率。2022-3-6第二節(jié)第二節(jié) 分子熒光與磷光分析法分子熒光與磷光分析法Molecular fluorescence and phosphorescence analysis 2022-3-6一、儀器結(jié)構(gòu)流程一、儀器結(jié)構(gòu)流程組成：激發(fā)光源、樣品池、雙單色器系統(tǒng)

19、、檢測器。組成：激發(fā)光源、樣品池、雙單色器系統(tǒng)、檢測器。特殊點特殊點：有兩個單色器，光源與檢測器通常成直角直角。 基本流程如圖：基本流程如圖：單色器單色器：有兩個單色器！有兩個單色器！選擇激發(fā)光波長的單色器和選擇發(fā)射光波長的單色器；光源光源：氘燈和高壓汞燈，染料激光器(比可見與紫外強)。檢測器檢測器：光電倍增管。2022-3-62022-3-6紫外紫外- -可見分光光度計可見分光光度計測量池測量池( (吸收池吸收池) )I0ItI0ItIF,p2022-3-62022-3-6三維光譜圖的儀器三維光譜圖的儀器若采用多色光照射，用正交多色散器、二維多道檢測器，如CCD面陣檢測器，并用計算機數(shù)據(jù)采集

20、和運算，可得激發(fā)光譜與發(fā)射光譜同時變化時的熒(磷)光光譜圖。2022-3-62022-3-62022-3-6磷光檢測磷光檢測 熒光計上配上磷光測量附件即可對磷光進行測量。在有熒光發(fā)射的同時測量磷光。 測量方法：測量方法：（1 1）通常借助于熒光和磷）通常借助于熒光和磷光壽命的差別，采用磷光光壽命的差別，采用磷光鏡的裝置將熒光隔開。鏡的裝置將熒光隔開。（2 2）采用脈沖光源和可控）采用脈沖光源和可控檢測及時間分辨技術(shù)。檢測及時間分辨技術(shù)。 室溫測量時，不需要室溫測量時，不需要杜瓦瓶。杜瓦瓶。2022-3-6二、熒光定量方法二、熒光定量方法FaFF a- bca00- bc-2.3 bcFF 0F

21、 023-2.3 bcFF 0II II (1) II -II (1-10) (2)(2)(1) II (1-10)=I (1-e);(-2.3 bc)(-2.3 bc)e1-2.3 bc+.2!3!II 2.3 b熒光強度 正比與吸收的光量子數(shù)及熒光量子產(chǎn)率：由比爾定律：式代入，得：因為：所以： 23(2.3 bc)(2.3 bc)c-+-.2!3!bc0.05, 2.5%;當稀溶液時，上式第二項僅為第一項的以后各項更小，可忽略，則簡化成：FF 0F0FI2.3IbcIb, Ikc、 、 均不變 則： 1. 定定量量依依據(jù)據(jù) 010bcbcII0IA=-logI2022-3-62. 2. 特

22、點特點（1 1）靈敏度高）靈敏度高 比紫外-可見分光光度法高24個數(shù)量級；為什么？ 檢測下限：0.10.1g/cm-3 相對靈敏度：0.05mol/L 奎寧硫酸氫鹽的硫酸溶液的 量子產(chǎn)率s=0.55。（2 2）選擇性強）選擇性強 既可依據(jù)特征吸收光譜，又可根據(jù)特征發(fā)射光譜；（3 3）試樣量少）試樣量少 缺點缺點：應(yīng)用范圍小。2022-3-61.1.同步掃描技術(shù)同步掃描技術(shù) 根據(jù)激發(fā)和發(fā)射單色器在掃描過程中彼此間所保持的關(guān)系，同步掃描可分為固定波長差()和固定能量差及可變波長三種； 同步掃描技術(shù)可簡化光譜同步掃描技術(shù)可簡化光譜，譜帶變窄，減少光譜重疊，提高分辨率； 如圖。 合適的合適的可可減少光

23、譜重疊減少光譜重疊；酪氨酸和色氨酸的熒光激發(fā)光譜相似，發(fā)射光譜嚴重重疊，但60nm時，只顯示色氨酸的特征光譜，實現(xiàn)分別測定。三、熒光分析方法三、熒光分析方法2022-3-6的選擇非常重要，它直的選擇非常重要，它直接影響同步熒光光譜的形接影響同步熒光光譜的形狀、帶寬和信號強度。狀、帶寬和信號強度。選擇通常需多次試驗后才選擇通常需多次試驗后才能確認。能確認。2022-3-62.2.時間分辨熒光光譜時間分辨熒光光譜 是建立在熒光強度與時間變化關(guān)系上的方法。短脈沖光激發(fā)熒光體，激發(fā)群體隨時間而衰變，其衰變率：FF-t/t0t0F-t/t0t0FN =N e Nt N tt II e lnI =lnI

24、-t/式中， 為 時后激發(fā)體分子數(shù)；為激發(fā)體的總數(shù)目；為激發(fā)態(tài)分子的平均壽命；為時間。則在 時的熒光強度為：；Io與熒光物質(zhì)的量 成正比。時間分辨檢測下限可達飛秒（10-15）可消除干擾。2022-3-61、熒光體混合物中兩組分的同時測定例 用8-羥基喹啉-5-磺酸(R)同時測定Al 和Ga 15.20 ml 樣品 + 1 ml 0.045% R + 2 ml 20% NH4Ac (or 20% NH4Cl ) 調(diào) pH 至4.5，稀釋至25 ml 氘燈激發(fā) 測定熒光強度時間曲線 2022-3-6（1）測定熒光衰變曲線 Al RGa Rns8 .10ns3 . 4ns5 . 6可利用上述兩個熒

25、光化合物的差異對它們進行同時測定。2022-3-6（2）計算含量鋁配合物和鎵配合鋁配合物和鎵配合物的衰變曲線物的衰變曲線鋁配合物和鎵配合鋁配合物和鎵配合物的對數(shù)衰變曲線物的對數(shù)衰變曲線比較（比較（1）和（）和（4）的熒光強度得）的熒光強度得Al的含量的含量比較（比較（2）和（）和（5）的熒光強度得）的熒光強度得Ga的含量的含量1: Al ; 2: Ga ; 3:混合4: 3外延(Al) ; 5: 3減4空白FF 0I2.3Ibc2022-3-63.3.熒光分析法的應(yīng)用熒光分析法的應(yīng)用(1)(1)無機化合物的分析無機化合物的分析 在紫外光照射下會發(fā)生熒光的無機化合物很少，主要依賴于有機試劑形成的

26、螯合物。與有機試劑配合物后測量；可測量約60多種元素。 鈹、鋁、硼、鎵、硒、鎂、稀土常采用熒光分析法； 氟、硫、鐵、銀、鈷、鎳采用熒光熄滅法測定； 銅、鈹、鐵、鈷、鋨及過氧化氫采用催化熒光法測定； 鉻、鈮、鈾、碲采用低溫熒光法測定； 鈰、銪、銻、釩、鈾采用固體熒光法測定(2)(2)生物與有機化合物的分析生物與有機化合物的分析 見表 2022-3-62022-3-62022-3-6三、磷光分析法的應(yīng)用三、磷光分析法的應(yīng)用磷光的定量依據(jù)與熒光法類似。低濃度時，Ip=KpC。常見的幾種分析方法：(1)低溫磷光法：減少非輻射去活過程。(2)常溫磷光法：簡化儀器設(shè)備： 固體表面室溫磷光；固體吸附劑 膠束

27、穩(wěn)定的溶液室溫磷光；磷光團引入到膠束； 膠束的定向減少內(nèi)轉(zhuǎn)化和碰撞 增加三重態(tài)的穩(wěn)定性， 敏化溶液室溫磷光；如下圖：2022-3-62.2.室溫磷光室溫磷光 由于低溫磷光需要低溫實驗裝置，溶劑選擇的限制等因素，從而發(fā)展了多種室溫磷光法（RTP）。（1 1）固體基質(zhì)室溫磷光法（固體基質(zhì)室溫磷光法（SS-RTPSS-RTP） 此法基于測量室溫下吸附于固體基質(zhì)上的有機化合物所發(fā)射的磷光。所用的載體種類較多，有纖維素載體（如濾紙、玻璃纖維）、無機載體（如硅膠、氧化鋁）以及有機載體（如乙酸鈉、聚合物、纖維素膜）等。理想的載體是既能將分析物質(zhì)牢固地束縛在表面或基質(zhì)中以增加其剛性，并能減小三重態(tài)的碰撞猝滅等

28、非輻射去活化過程，而本身又不產(chǎn)生磷光背景。2022-3-6（2 2）膠束增穩(wěn)的溶液室溫磷光法（）膠束增穩(wěn)的溶液室溫磷光法（MS-RTPMS-RTP） 當溶液中表面活性劑的濃度達到臨界膠束濃度后，便相互聚集形成膠束。由于這種膠束的多相性，改變了磷光物質(zhì)的微環(huán)境和定向的約束力，減小了內(nèi)轉(zhuǎn)化和碰撞能量損失等非輻射去活化過程的趨勢，明顯增加了三重態(tài)的穩(wěn)定性，從而可以實現(xiàn)在溶液中測量室溫磷光。利用膠束穩(wěn)定的因素，結(jié)合重原子效應(yīng)，并對溶液除氧，是MS-RTP 的三個要素。2022-3-6外轉(zhuǎn)換2022-3-61.1.稠環(huán)芳烴分析稠環(huán)芳烴分析 采取固體表面室溫磷光分析法快速靈敏測定稠環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物（致癌

29、物質(zhì)）；見表2.2.農(nóng)藥、生物堿、植物生長激素的分析農(nóng)藥、生物堿、植物生長激素的分析 煙堿、降煙堿、新煙堿，2，4-D等分析 檢測限0.01 g/cm-3 3.3.藥物分析和臨床分析藥物分析和臨床分析 見表2022-3-62022-3-62022-3-6第三節(jié)第三節(jié) 化學發(fā)光分析法化學發(fā)光分析法Chemiluminescence analysis 利用化學反應(yīng)所利用化學反應(yīng)所引發(fā)分子發(fā)光現(xiàn)象而建立引發(fā)分子發(fā)光現(xiàn)象而建立起來的分析方法，稱為化學發(fā)光分析。起來的分析方法，稱為化學發(fā)光分析。2022-3-6一、基本原理 principle1. 1. 化學發(fā)光反應(yīng)化學發(fā)光反應(yīng) 在化學反應(yīng)過程中，某些化

30、合物接受能量而被激發(fā)，從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時，發(fā)射出一定波長的光。 A +B = C + D* D* D + h （1）化學反應(yīng)須提供足夠能量化學反應(yīng)須提供足夠能量,使基態(tài)分子激發(fā)；放熱反應(yīng)使基態(tài)分子激發(fā)；放熱反應(yīng).（2）物質(zhì)分子的激發(fā)能與反應(yīng)能須相當）物質(zhì)分子的激發(fā)能與反應(yīng)能須相當, E=170300 kJ/mol；位于可見光區(qū)；位于可見光區(qū)；（3）要有一定的發(fā)光效率；要有一定的發(fā)光效率； 化學發(fā)光反應(yīng)存在于生物體(螢火蟲、海洋發(fā)光生物)中，稱生物發(fā)光(bioluminescence)。2022-3-62.2.化學發(fā)光效率化學發(fā)光效率化學激發(fā)效率：化學激發(fā)效率：clceem發(fā)射光子的分子數(shù)參加反

31、應(yīng)的分子數(shù)ce激發(fā)態(tài)分子數(shù)參加反應(yīng)分子數(shù)發(fā)光效率：發(fā)光效率：em產(chǎn)生光子數(shù)激發(fā)態(tài)分子數(shù)時刻t 的化學發(fā)光強度(單位時間發(fā)射的光量子數(shù))： clclclcld; ,ddcdcItIttt即dc/dt 分析物的反應(yīng)速率；化學發(fā)光強度的積分值與反應(yīng)物濃度成正比?；瘜W發(fā)光強度的積分值與反應(yīng)物濃度成正比。2022-3-63.3.化學發(fā)光反應(yīng)的類型化學發(fā)光反應(yīng)的類型（1 1）氣相化學發(fā)光反應(yīng)）氣相化學發(fā)光反應(yīng)a. 一氧化氮與一氧化氮與O3的發(fā)光反應(yīng)的發(fā)光反應(yīng) NO + O3 NO2* NO2* NO2 + h 發(fā)射的光譜范圍：600875nm，靈敏度1ng/cm-3；b.氧原子與氧原子與SO2、NO、CO

32、的發(fā)光反應(yīng)的發(fā)光反應(yīng) O3 O2 + O （1000 C石英管中進行） SO2 + O + O SO2* + O2 SO2 * SO2* + h 最大發(fā)射波長：200nm；靈敏度1ng/cm-3； 2022-3-6 O3 O2 + O （1000 C石英管中進行石英管中進行） NO + O NO2* NO2 * NO2 + h 發(fā)射光譜范圍：發(fā)射光譜范圍：4001400nm；靈敏度靈敏度1ng/cm-3；氧原子與氧原子與CO的發(fā)光反應(yīng)：的發(fā)光反應(yīng)： CO + O CO2* CO2 * CO2 + h 發(fā)射光譜范圍：發(fā)射光譜范圍：300500nm；靈敏度靈敏度1ng/cm-3； 氧原子與氧原子與NO的發(fā)光反應(yīng)：的發(fā)光反應(yīng)：2022-3-6c. 乙烯與乙烯與O3的發(fā)光反應(yīng)的發(fā)光反應(yīng) 乙烯與乙烯與O3反應(yīng)，生成激發(fā)態(tài)乙醛：反應(yīng)，生成激發(fā)態(tài)乙醛： CH2O* CH2O + h 最大發(fā)射波長：最大發(fā)射波長：435nm；對對O3的特效反應(yīng)；線性響應(yīng)的特效反應(yīng)；線性響應(yīng)范圍范圍1 ng/cm-3 1 g/cm-3；2022-3-6（2 2）液相中的化學發(fā)光反應(yīng)）液相中的化學發(fā)光反應(yīng)