1、好好學習 天天向上,Chapter 4分子發光分析法Molecular Luminescence Analysis,張海萍 Tel:Email: ,發光(luminescence) 物質將吸收的外部能量轉換成光輻射的過程 發光過程 激發:物質中的可激活系統在吸收外來的能量 發射:激活系統回復到較低能態而發射光子,發光？,不講深,光致發光photoluminescence (簡稱PL),光致發光photoluminescence (簡稱PL),電致發光Electro Luminescent(簡稱EL)，,化學（反應）發光,guihuo?,特例,生物發光,同學再舉例,陰極

2、射線發光,總結,光致發光,分子發光,電致發光,生物發光,化學發光,陰極射線發光,發光的類型,在光譜學中的位置,光譜法分析法,原子吸收光譜法,紫外可見吸收光譜法,分子發光分析,原子發射光譜法,紅外吸收光譜法,原子光譜法,分子光譜法,原子質譜法,原子熒光光譜法,拉曼散射光譜法,核磁共振波譜法,元素分析技術,分子成分結構分析技術,思考：分子的總能量？,順磁共振波譜法,進入正本,4. 1 分子熒光分析的基本原理 4. 2 分子熒光分析儀器 4. 3 分子熒光分析方法及其應用,第四章 分子發光分析法（M F S、MPS）,4. 1 分子熒光分析的基本原理,一、熒光及磷光的產生 二、熒光光譜（激發光譜與發

3、射光譜） 三、熒光與分子結構的關系 四、影響熒光強度的環境因素,分子能級：分子內部各種運動狀態所形成的能級結構。,分子中電子能級、振動能級和轉動能級示意圖,轉 動 能 級,一、熒光及磷光的產生,轉 動 能 級,轉 動 能 級,振動能級,振動能級,振動能級,*電子的多重態：M=2S+1 S為電子自旋量子數的代數和(0或1),熒光和磷光體系能級圖,系間跨越,S2,S1,S0,T1,吸 收,發 射 熒 光,發 射 磷 光,系間跨越,內轉換,振動弛豫,能 量,l 2,l 1,l 3,外轉換,l 2,T2,內轉換,振動弛豫,分子內的光物理過程(用能級圖的形式表示分子熒光、分子磷光產生的歷程),看出？,熒

4、光：電子由第一激發單重態的最低振動能級躍遷至 基態所發出的光。 10-710 -9 s, 磷光：電子由第一激發三重態的最低振動能級躍遷至 基態所發出的光； 10-410s；,固定發射光波長, 測得的熒光(磷光)強度與激發光波長的關系曲線 。,二、熒光光譜fluorescence spectrum （激發光譜與發射光譜）,1、激發光譜excitation spectrum,2、發射光譜emission spectrum,固定激發光波長，測得的熒光(或磷光強度)與發射光波長得關系曲線。,更精細,蒽的乙醇溶液的吸收光譜和熒光發射光譜,359nm:基態到第一激發態的躍遷 250nm:基態到第二激發態的

5、躍遷,關系？,1）波長比較: 激發發射 Stokes位移：發射光譜的波長比激發光譜的長。 2）形狀比較： 熒光光譜形狀與激發波長無關。 3）鏡像對稱： 熒光光譜與吸收光譜呈鏡像對稱關系。,3、激發光譜與發射光譜的關系,影響因素,ki:其它有關過程 的速率常數,物理意義：表示物質發射熒光的能力。,影響因素：kf 由分子化學結構決定（內因） ki由化學環境和化學結構決定,kf: 熒光發射過程 的速率常數,三、熒光與分子結構的關系,1、熒光量子產率/熒光效率或量子效率,1）躍遷類型：* 的熒光效率高，系間跨越過程 的速率常數小，有利于熒光的產生,2、化合物的結構與熒光,2）共軛效應：提高共軛度有利于

6、增加熒光效率并產 生紅移,3）剛性平面結構：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。,4）取代基效應：給電子基增強熒光，吸電子基降低熒光； 空間位置；重原子效應,思考：強熒光的條件？,四、影響熒光強度的環境因素,1、溶劑的影響 2、溫度的影響 3、溶液pH 4、其它,4. 2 分子熒光分析儀器,四面光比色皿,日立F4500熒光分光光度計,3+2,器件,磷光分析的儀器,光源,檢測器,貝克勒耳圓盤,方法及應用,定量依據:溶液的熒光強度與稀溶液的濃度呈線性關系 If = 2.3 f I0 l c = Kc 1）標準曲線法： 2）比較法：,1、定量分析法,2、定性分析法,兩個光譜+純

7、品對照,4. 3 分子熒光分析方法及其應用,一、 分子熒光分析的方法,*直接測定法和間接測定法,優點： 靈敏度高：比UV-Vis的靈敏度高得多（2-4個數量級） 選擇性好：可同時用激發光譜和熒光發射光譜定性 結構信息量多：激發光譜、發射光譜、光強、熒光量子 效率、熒光壽命等。 缺點： 能發熒光的物質少 增強熒光的方法有限 干擾因素較多,3、熒光分析的特點,在各領域中的應有用：在生物化學、食品化學、環境保護、材料方面的應用越來越廣泛。 1、無機化合物的熒光分析（元素的熒光測定 ） 直接熒光測定，以鈾和稀土元素為主； 與有機試劑配合物后測量；可測量約60多種元素。 2、有機化合物的熒光分析 多環胺

8、類、萘酚類、吲哚類、多環芳烴、氨基酸、蛋白質等。,二 熒光分析方法的應用,補充 無機，性能測試，儀器的開發使用（B貨）,補充,過度金屬離子或稀土離子內部的電子躍遷,例,能帶躍遷,電荷遷移態的躍遷,本章要求,好好學習 天天向上,本章要求：,一個圖： 用能級圖表示分子熒光、分子磷光產生的歷程。 會畫；輻射躍遷和非輻射躍遷的方式 兩對定義： 熒光、磷光 激發光譜、發射光譜 三個了解： 了解熒光與分子結構的關系 了解影響溶液的熒光強度的因素。 了解熒光光譜儀的結構。,謝謝大家！,P225-227 6-5、 6-9、 6-11、 6-12、 6-14、 6-16、,本章作業,本章作業： 1、計算立方緊密堆積的空間利用率(堆積系數) 2、P37 1-10 3、P76 2-3,說明,六方大晶胞,第一章 晶體學基礎,返回首頁,1.1 晶體的基本概念與性質,圖片,1、晶體