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稳态瞬态荧光光谱（PL）

来源：铄思百材料分析检测时间：2022-10-11 14:13:26 浏览：5817次

1.什么是荧光

物体经过较短波长的光照，把能量储存起来，然后缓慢发出较长波长的光，发出的这种光就叫荧光。

2.什么是荧光光谱

任何荧光化合物都具有两个特征光谱：激发光谱和发射光谱。激发光谱反映了某一固定的发射波长下所测量的荧光强度对激发波长的依赖关系；发射光谱反映了某一固定激发波长下所测量的荧光的波长分布。

图为：室温下菲的乙醇溶液的激发光谱和荧(磷)光光谱

荧光光谱能够提供激发谱、发射谱、峰位、峰强度、量子产率、荧光寿命、荧光偏振度等信息，荧光分析定性和定量的基础。

3.什么是荧光寿命？

荧光物质具有两个重要的发光参数：荧光寿命和荧光量子产率。荧光寿命（τ）是指当激发停止后，分子的荧光强度降到激发时最大强度的1/e所需的时间，它表示粒子在激发态存在的平均时间，通常称为激发态的荧光寿命。与稳态荧光提供一个平均信号不同，荧光寿命提供的是激发态分子的信息，前者可以告诉你事情发生了，而后者可以告诉你为什么发生。

荧光寿命与物质所处微环境的极性、黏度等有关，可以通过荧光寿命分析直接了解所研究体系发生的变化。荧光现象多发生在纳秒级，这正好是分子运动所发生的的时间尺度，因此利用荧光技术可以“看”到许多复杂的分子间作用过程，例如超分子体系中分子间的簇集、固液界面上吸附态高分子的构象重排、蛋白质高级结构的变化等。

4.什么是荧光量子产率？

荧光量子产率（φf）是荧光物质另一个基本参数，它表示物质发生荧光的能力，数值在0~1之间。荧光量子效率是荧光辐射与其他辐射和非辐射跃迁竞争的结果。

式中， kf为荧光发射过程的速率常数， ∑ki为其他有关过程的速率常数总和。一般来说， kf主要决定于化学结构，而 ∑ki主要决定于化学环境，同时也与化学结构有关。

5.什么是荧光分析？

荧光分析就是基于物质的光致发光现象而产生的荧光的特性及其强度进行物质的定性和定量的分析方法。目前，也广泛地作为一种表征技术来研究体系的物理、化学性质及其变化情况，例如生物大分子构象及性质的研究。

荧光光谱适用于固体粉末、晶体、薄膜、液体等样品的分析。根据样品分别选配石英池（液体样品）或固体样品架（粉末或片状样品）。

荧光光谱分析可与显微镜耦合，获得微区分析结果。荧光是无损伤、非接触的分析技术，还可用于自动检验、批量筛分、远程原位分析和活体分析。

荧光分析的优点：

（1）灵敏度高；

（2）选择性强；

（3）试样量少、方法简单；

（4）提供较多的物理参数。但是也存在应用范围不够广泛、对环境敏感（干扰因素多）等缺点。

6.荧光光谱定性分析依据？

不同结构荧光化合物都有特征的激发光谱和发射光谱，因此可以将荧光物质的激发光谱与发射光谱的形状、峰位与标准溶液的光谱图进行比较，从而达到定性分析的目的。

7.荧光光谱定量分析原理？

在低浓度时，溶液的荧光强度与荧光物质的浓度成正比：F=Kc。其中，F为荧光强度，c为荧光物质浓度，K为比例系数。这就是荧光光谱定量分析的依据。

上述关系不适用于荧光物质浓度过高时，荧光物质浓度过高，其荧光强度反而降低。原因有：

（1）内滤效应。一是，当溶液浓度过高时，溶液中杂质对入射光的吸收作用增大，相当于降低了激发光的强度。二是，浓度过高时，入射光被液池前部的荧光物质强烈吸收，处于液池中、后部的荧光物质，则因受到入射光大大减弱而使荧光强度大大降低；而仪器的探测窗口通常对准液池中部，从而导致检测到的荧光强度大大降低。

（2）相互作用。较高浓度溶液中，可发生溶质间的相互作用，产生荧光物质的激发态分子与其基态分子的二聚物或其他溶质分子的复合物，从而导致荧光光谱的改变和/或荧光强度下降。当浓度更大时，甚至会形成荧光物质的基态分子聚集体，导致荧光强度更严重下降。

（3）自淬灭。荧光物质的发射光谱与其吸收光谱呈现重叠，便可能发生所发射的荧光被部分再吸收的现象，导致荧光强度下降。溶液浓度增大时会促使再吸收现象加剧。

当然，荧光强度的影响因素还有溶剂、温度、pH值、散射光等，在定量分析中需要加以考虑。

荧光光谱定量分析的计算与其他光谱类似，包括标准曲线法、比例法等。

8.荧光光谱的应用领域？

荧光光谱已应用于很多不同领域，特别是需要无损、显微、化学分析、成像分析的场合。无论是需要定性还是定量的数据，荧光分析都能快速、简便地提供重要信息。

来源：铄思百材料分析检测

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