同步荧光法同时快速测定水中多环芳烃混合物
1 原子荧光光谱法的基本原理
1 原子荧光光谱法的基本原理 1.1 原子荧光光谱法原理 原子荧光光谱法（AFS)是原子光谱法中的一个重要分支，是介于原子发射(AES）和原子吸收（AAＳ)之间的光谱分析技术，它的基本原理就是：固态、液态样品在消化液中经过高温加热，发生氧化还原、分解等反应后样品转化为清亮液态,将含分析元素的酸性溶液在预还原剂的作用下，转化成特定价态，还原剂 KBH 4 反应产生氢化物和氢气，在载气（氩气)的推动下氢化物和氢气被引入原子化器(石英炉）中并原子化。特定的基态原子(一般为蒸气状态)吸收合适的特定频率的辐射,其中部分受激发态原子在去激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光,检测器测定原子发出的荧光而实现对元素测定的痕量分析方法。1.2 原子荧光的类型 原子荧光是一种辐射的去活化(ｄｅcactｉｖatioｎ)过程。当有原子吸收由一合适的激发光源发射出的特征波长辐射后被激发，接着辐射区活化而发射出荧光。基本上，荧光线的波长和激发线的波长相同,也有可能比激发线的波长长，但比激发线波长短的情况也有，但不多。原子荧光有5中基本类型:①共振荧光。即激发波长与产生的荧光波长相同时，这种荧光称为共振荧光,是原子荧光分析中最常用的一种荧光;②直跃线荧光。即激发波长大于产生的荧光波长相同时，这种荧光称为直跃线荧光；③阶跃线荧光。即激发波长小于产生的荧光波长相同 时,这种荧光称为阶跃线荧光;④热助阶跃线荧光.既原子吸收能量由基态E 激发 至E 2能级时,由于受到热能的进一步激发,电子可能跃迁至于E 2 相近的较高能级 E 3，当其由E 3 跃迁到较低能级E 1 时所发射的荧光，称为热助阶跃线荧光;⑤热助 反Stokes荧光。即电子从基态E 0邻近的Ｅ ２ 能级激发至E ３ 能级时，其荧光辐射 过程可能是由Ｅ ３回到Ｅ 所发出的荧光成为热助反Sｔokes荧光。 1．3 汞的检测方法 汞及其化合物属于剧毒物质,是国际国内进出口商品中一项重要理化指标。汞在体内达到一定量时，将对人的神经系统、肾、肝脏产生严重的损害。汞测定方法有冷原子吸收光谱法、二硫腙比色法、原子荧光光谱分析法、电热原子吸收
同步荧光光谱法在环境分析中的应用
同步荧光光谱法在环境分析中的应用 环境分析化学是分析化学的一个新分支。在某种意义上讲,环境科学的发展依赖于环境分析化学的发展。随着人们对环境问题 认识的深入,环保意识的增强,环境分析受到越来越多的重视,已有大量综述性章发表[3]。随着有机化工、石油化工、医药工业的发展,以及农药(杀虫剂、除草剂等) 的大量使用,有机化合物对环境的危害和污染日益严重。目前,有机污染物分析测试的重要对象包括,多环芳烃和有机氯等污染物;与空气污染有关的挥发性有机 物、胺类化合物;与水污染有关的表面活性剂;砷、汞、锡等金属 有机化合物[3]。环境有机物的分析手段很多,其中荧光分析法由 于灵敏度高和选择性较等优良性能而得到广泛的应用。 早在16 世纪人们就观察到了荧光现象。20世纪以来,特别是近几十年,荧光现象在理论和实际应用方面都取得了很大进展,并 建立了荧光分析方法[4]。荧光分析法是通过测量样品的荧光强度,用于定量测定许多无机物和有机物,而又具有灵敏度高、选择性强、试样量少和方法简单等特点的一种很有用的分析手段。正因 为如此,近年来催化荧光法、荧光淬灭法、同步荧光技术以及荧光技术与其他技术联用得以不断涌现和完善,引起了分析界广泛地兴趣和瞩目[4]。本主要就近年来同步荧光光谱法在环境有机污染物分析中的应用作一综述,重点是介绍国内的情况。
正常规的化学分析是在样品沉淀、分离、萃取之后通过重量分析、色层析、光分析、电分析等分析技术来完成的,通常需消耗大量的溶剂和时间,并且在取样和处理过程中产生大量污染物,分析成本高。荧光技术灵敏度高,但常规的荧光分析法在实际应用中往往受到限制,对一些复杂混合物分析常遇到光谱互相重叠、不易分辨的困难,需要预分离且操作繁琐。[1] 1971 年L loyd首先提出了用同步荧光光谱技术[2]。和常规荧光分析法相比, 同步荧光分析法具有谱图简化、选择性提高、 光散射干扰减少等特点, 并且不需要预分离、操作简便、节省分 析成本、缩短分析时间, 尤其适合对多组分混合物的分析[2]。该法近几年得到迅速发展和广泛的应用, 出现了许多的新技术, 如 导数恒能量同步荧光法、三维同步荧光法和可变角同步荧光法等[5]。该法已应用于多组分多环芳烃的定性定量分析,环境、药物 分析, 食品、蛋白质、氨基酸、石油产品分析等。 近年来,人们对环境污染物质的分析十分重视,由于环境样品 中微量有机物的系统测定要求尽可能地采用高灵敏度和高选择性 的分析法, 所以在分析方面有较大的困难[2]。同步荧光技术在痕量分析方面尤有前途。酚为环保检测项目之一, 但在普通的荧光 光谱中, 瑞利峰和拉曼峰对荧光峰有干扰,用同步荧光光谱通过筛选最佳波长差,消除了这些因素的干扰,对酚进行了定量测定,并用于大气中酚的测定[2]。杜娟等[6]用同步荧光分析法测定工业及
荧光分析法检测原理及应用举例
1 荧光定义 某些化学物质从外界吸收并储存能量而进入激发态，当其从激发态回到基态时，过剩的能量以电磁辐射的形式放射出去即发光，称之为荧光。可产生荧光的分子或原子在接受能量后引起发光，供能一旦停止，荧光现象随之消失。 2 荧光分类 由化学反应引起的荧光称为化学荧光，由光激发引起的荧光称为光致荧光，课题主要研究光致荧光。按产生荧光的基本微粒不同，荧光可分为原子荧光、X 射线荧光和分子荧光，课题主要研究分子荧光。 3 光致荧光机理 某一波长的光照射在分子上，分子对此光有吸收作用，光能量被分子所吸收，分子具有的能量使分子的能级由最低的基态能级上升至较高的各个激发态的不同振动能级，称为跃迁。分子在各个激发态处于不稳定的状态，并随时在激发态的不同振动能级下降至基态，在下降过程中，分子产生发光现象，此过程为释放能量的过程，即为光致荧光的机理。光致荧光的过程按照时间顺序可分为以下几部分。 分子受激发过程 在波长为10~400nm的紫外区或390~780nm的可见光区，光具有较高的能量，当某一特征波长的光照射分子时，是的分子会吸收此特征波长的光能量，能量由光传递到分子上，此过程为分子受激发过程。分子中的电子会出现跃迁过程，在稳定的基态向不稳定的激发态跃迁。跃迁所需要的能量为跃迁前后两个能级的能量差，即为吸收光的能量。分子跃迁至不稳定的激发态中即为电子激发态分子。 在电子激发态中，存在多重态。多重态表示为2S+1。S为0或1，它表示电子在自转过程中，具有的角动量的代数和。S=0表示所有电子自旋的角动量代数和为0，即所有电子都是自旋配对的，那么2S+1=1，电子所处的激发态为单重态， 用S i 表示，由此可推出，S 即为基态的单重态，S 1 为第一跃迁能级激发态的单重 态，S 2 为第二跃迁能级激发态的单重态。S=1表示电子的自旋方向不能配对，说明电子在跃迁过程中自旋方向有变化，存在不配对的电子为2个，2S+1=3，电子 在激发态中位于第三振动能级，称为三重态，用T i 来表示，T 1 即为第一激发态中 的三重态，T 2 即为第二激发态中的三重态，以此类推。
荧光光谱法
荧光分析法测定维生素B2 一、实验目的 1.学习与掌握荧光光度分析法测定维生素B2的基本原理与方法; 2.熟悉荧光分光光度计的结构及使用方法; 3、学习掌握固体及液体试样的荧光测试方法。 二、实验原理 当用一种波长的光照射某种物质时,这种物质会在极短的时间内,发射出一种比照射光波长较长的光,这种发射出来的光就叫做荧光。当照射光停止照射时,荧光也随之很快地消失。利用某些物质被紫外光照射后所产生的、能够反映出该物质特性的荧光,以进行该物质的定性分析与定量分析,称为荧光分析。 实验证明,荧光通常发生于具有刚性平面的л-电子共轭体系分子中。随着л-电子共轭度与分子平面度的增大,荧光也就越容易产生。因此几乎所有对分析化学有用的荧光体系都含有一个以上的芳香基团,芳环数越多,荧光愈强。能发荧光的纯无机物很少,通常就是利用有机配位体与金属离子形成荧光络合物进行无机离子的分析。 图1.荧光分光光度计的结构原理图
荧光分光光度计工作原理(图1)可简述为:光源发出的光束经激发单色器色散,提取所需波长单色光照射于样品上,由样品发出的荧光经发射单色器色散后照射于检测器上,检测器把荧光强度信号转变为电信号并经放大器放大后,由信号显示系统显示或者记录。 荧光光谱包括激发光谱与发射光谱两种。激发光谱就是就是指发射单色器波长固定,而激发单色器进行波长扫描所得到的荧光强度随激发光波长变化的曲线。荧光发射光谱就是指激发单色器波长固定,发射单色器进行波长扫描所得到的荧光强度随发射光波长变化的曲线。一般所说的荧光光谱实际上仅指荧光发射光谱。这一光谱为分析指出了最佳的发射波长。 荧光定性定量分析与紫外可见吸收光谱法相似。定性时,就是将实验测得样品的荧光激发光谱与荧光发射光谱与标准荧光光谱图进行比较来鉴定样品成分,一般荧光定性的依据就是荧光光谱峰的个数、位置、相对强度及轮廓。 定量分析时,一般以激发光谱最大峰值波长为激发光波长,以荧光发射光谱最大峰值波长为发射波长,测量样品的荧光强度。对同一物质而言,荧光强度F 与该物质的浓度c 有以下的关系: F = 2、303Фf I0 a b c ⑴ Фf－荧光过程的量子效率; a－荧光分子的吸收系数; I0－入射光强度; b－试液的吸收光程。 在I0 与b 不变时,2、303Фf I0 a b为常数,则⑴式可以表示为 F＝Kc ⑵ ⑵即可作为荧光定量检测的依据。 图2 VB2的结构式
分子荧光分析法基本原理
分子荧光分析法基本原理 一. 分子荧光的发生过程 （一）分子的激发态——单线激发态和三线激发态 大多数分子含有偶数电子，在基态时，这些电子成对地存在于各个原子或分子轨道中，成对自旋，方向相反，电子净自旋等于零：S=?+(-?)=0，其多重性M=2S+1=1 (M 为磁量子数)，因此，分子是抗（反）磁性的，其能级不受外界磁场影响而分裂，称“单线态”； 图1 单线基态（A）、单线激发态（B）和三线激发态（C） 当基态分子的一个成对电子吸收光辐射后，被激发跃迁到能量较高的轨道上，通常它的自旋方向不改变，即 ?S=0，则激发态仍是单线态，即“单线(重)激发态”； 如果电子在跃迁过程中，还伴随着自旋方向的改变，这时便具有两个自旋不配对的电子，电子净自旋不等于零，而等于1： S=1/2+1/2=1 其多重性： M=2S+1=3 即分子在磁场中受到影响而产生能级分裂，这种受激态称为“三线(重)激发态”； “三线激发态” 比“单线激发态” 能量稍低。但由于电子自旋方向的改变在光谱学上一般是禁阻的，即跃迁几率非常小，只相当于单线态→单线态过程的 10-6~10-7。 （二）分子去活化过程及荧光的发生： （一个分子的外层电子能级包括S0（基态）和各激发态S1，S2，…..，T1…..，每个电子能级又包括一系列能量非常接近的振动能级） 处于激发态的分子不稳定，在较短的时间内可通过不同途径释放多余的能量（辐射或非辐射跃迁）回到激态，这个过程称为“去活化过程”，这些途径为： 1. 振动弛豫：在溶液中，处于激发态的溶质分子与溶剂分子间发生碰撞，把一部分能量以热的形式迅速传递给溶剂分子（环境），在10-11~10-13 秒时间回到同一电子激发态的最低振动能级，这一过程称为振动弛豫。
著作一：荧光分析法 (第三版)许金钩 王尊本 主编
有机化学 1.David A. Evans,* Daniel Seidel, Magnus Rueping, Hon Wai Lam, Jared T. Shaw, and C. Wade Downey, A New Copper Acetate-Bis(oxazoline)-Catalyzed, Enantioselective Henry Reaction, J. AM. CHEM. SOC. 2003, 125, 12692-12693. 2. Brian D. Dangel and Robin Pol,Catalysis by Amino Acid-Derived Tetracoordinate Complexes: Enantioselective Addition of Dialkylzincs to Aliphatic and Aromatic Aldehydes, Org. Lett. 2007, 2, 300 3. 3. Benjamin List, Proline-catalyzed asymmetric reactions, Tetrahedron, 2002, 58, 5573. 4. Vishnu Maya, Monika Raj, and Vinod K. Singh, Highly Enantioselective Organocatalytic Direct Aldol Reaction in an Aqueous Medium, Org. Lett. 2007, 9, 2593. 5. Sanzhong Luo, Jiuyuan Li, Hui Xu, Long Zhang, and Jin-Pei Cheng, Chiral Amine-Polyoxometalate Hybrids as Highly Efficient and Recoverable Asymmetric Enamine Catalysts, Org. Lett. 2007, 9, 3675. 6. Xiao-Ying Xu, Yan-Zhao Wang, and Liu-Zhu Gong, Design of Organocatalysts for Asymmetric Direct Syn-Aldol Reactions, Org. Lett. 2007, 9, 424 7. 7. Jung Woon Yang, Maria T. Hechavarria Fonseca, Nicola Vignola, and Benjamin List, Metal-Free, Organocatalytic Asymmetric Transfer Hydrogenation of a,b-Unsaturated Aldehydes, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 108–110. 8. Giuseppe Bartoli, Massimo Bartolacci, Marcella Bosco, et. al., The Michael Addition of Indoles to r,a-Unsaturated Ketones Catalyzed by CeCl3a7H2O-NaI Combination Supported on Silica Gel, J. Org. Chem. 2003, 68, 4594-4597. 9. Jayasree Seayad, Abdul Majeed Seayad, and Benjamin List, Catalytic Asymmetric Pictet-Spengler Reaction, J. AM. CHEM. SOC. 2006, 128, 1086-1087. 10. Jingjun Yin, Matthew P. Rainka, Xiao-Xiang Zhang, and Stephen L. Buchwald, A Highly Active Suzuki Catalyst for the Synthesis of Sterically Hindered Biaryls: Novel Ligand Coordination, J. AM. CHEM. SOC. 9 VOL. 124, NO. 7, 2002 1162. 11. Ulf M. Lindstro¨m, Stereoselective Organic Reactions in Water, Chem. Rev. 2002, 102, 2751-2772 .
分子荧光光谱法实验报告范文
分子荧光光谱法实验报告范文 一、实验目的 1.掌握荧光光度计的基本原理及使用。 2.了解荧光分光光度计的构造和各组成部分的作用。 3.掌握分子荧光光度计分析物质的特征荧光光谱：激发光谱、发射光谱的测定方法。 4.了解影响荧光产生的几个主要因素。 5.学会运用分子荧光光谱法对物质进行定性和定量分析。 二、实验原理 原子外层电子吸收光子后，由基态跃迁到激发态，再回到较低能级或者基态时，发射出一定波长的辐射，称为原子荧光。对于分子的能级激发态称为分子荧光，平时所说的荧光指分子荧光。 具有不饱和基团的基态分子经光照射后，价电子跃迁产生荧光，是当电子从第一激发单重态S1的最低振动能级回到基态S0各振动能级所产生的光辐射。 (1)激发光谱 是指发光的某一谱线或谱带的强度随激发光波长(或频率)变化的曲线。横坐标为激发光波长，纵坐标为发光相对强度。 激发光谱反映不同波长的光激发材料产生发光的效果。即表示发光的某一谱线或谱带可以被什么波长的光激发、激发的本领是高还是低；也表示用不同波长的光激发材料时，
使材料发出某一波长光的效率。荧光为光致发光，合适的激发光波长需根据激发光谱确定——激发光谱是在固定荧光波长下，测量荧光体的荧光强度随激发波长变化的光谱。获得方法：先把第二单色器的波长固定，使测定的λem不变，改变第一单色器波长，让不同波长的光照在荧光物质上，测定它的荧光强度，以I为纵坐标，λex为横坐标所得图谱即荧光物质的激发光谱，从曲线上找出λex，，实际上选波长较长的高波长峰。 (2)发射光谱 是指发光的能量按波长或频率的分布。通常实验测量的是发光的相对能量。发射光谱中，横坐标为波长（或频率），纵坐标为发光相对强度。 发射光谱常分为带谱和线谱，有时也会出现既有带谱、又有线谱的情况。发射光谱的获得方法：先把第一单色器的波长固定，使激发的λex不变，改变第二单色器波长，让不同波长的光扫描，测定它的发光强度，以I为纵坐标，λem为横坐标得图谱即荧光物质的发射光谱;从曲线上找出最大的λem。 (3)荧光强度与荧光物质浓度的关系 用强度为I0的入射光，照射到液池内的荧光物质时，产生荧光，荧光强度If用仪器测得，在荧光浓度很稀(A0.05)时，荧光物质发射的荧光强度If与浓度有下面的关系：If=KC。 三、实验试剂和仪器
同步荧光分析法测定生物蛋白质
实验题目：测定生物样品中的蛋白质（同步荧光法） 1.实验原理：蛋白质是一类重要的生物大分子，它是构成生命体最重要的物质基础之一。蛋白质的定量测定是临床检验中诊断疾病及检查治疗效果的重要指标。因此，蛋白质定量测定在化学、生物、医药、食品等各相关学科中已经成为一个非常热门的研究课题。 血清白蛋白是动物和人体血浆中重要的载体蛋白，它能和许多种内源或外源化合物产生作用，承载着将药物运输到达靶点产生药效和储存药物延长药效等重要作用，对研究药物的药效和药理及临床用药有重要意义。蛋白质测定较常用的经典方法有凯氏定氮法、Lowry法、考马斯亮蓝法、紫外分光光度法b1等，其中，凯氏定氮法因其适用样品广泛，测试结果准确，是常用分析有机化合物含氮量的经典方法之一。近来又发展了一些新方法如荧光光度法、化学发光法和共振光散射法[等。同步荧光光谱法自1971年被提出以来，由于其与常规荧光分析法相比具有灵敏度高、选择性好、光谱简化、谱带窄化及可减小散射光影响等优点，已成功地应用于多组分的同时测定以及生物分子的研究中。 2.仪器与试剂：FP-6500荧光分光光度计(日本分光公司)；T-6紫外一可见分光光度计(北京普析通用仪器公司)；PB．10型酸度计(北京赛多利斯仪器系统公司)；BS．110S型电子天平(北京赛多利斯天平公司)；脱氧尿苷1．0×10。3 mol／L水溶液；人血清白蛋白(HSA，华兰生物工程公司)4．0×10。5 mol／L水溶液，在冰箱中保存(1～4 oC)；pH 7．4的％s．HCI 缓冲溶液；考马斯亮蓝溶液(溶液中含0．0l％考马斯亮蓝G-250，4．7％乙醇，8．5％磷酸)；0．5 mol／L的NaCl水溶液。所用试剂均为分析纯，实验用水均为二次去离子水。 3. 实验方法：于10 mL比色管中依次加入：pH 7．4的Tris．HCl缓冲溶液2．0 mL，0．5 mol／L的NaCI溶液2．0 IllL，一定体积的HSA标准溶液，1．0×10。mol／L的脱氧尿苷溶液O．2 mL，用水定容至刻度，摇匀，用1 cm石英吸收池，在△入=50 Rnm时扫描体系的同步荧光光谱。 4.注意事项：1）加入顺序的影响：考察了各种不同的物质加入顺序对体系同步荧光强度的影响。当加入顺序为Tris--HCI--NaCl--Deoxyuridine时体系的同步荧光强度最高、且稳定性最好。 2）反应时间和稳定性：在上述实验条件下，考察了反应时间对体系同步荧光强度的影响。结果表明，在室温下，该反应在5 min内即可完成，且体系的同步荧光强度至少在5 h内基本不变。 3)线性范围、回归方程、检出限：在最佳实验条件下，以体系的同步荧光强度对HSA浓度绘制标准工作曲线，线性回归方程为IsF=13．60246+211．19154×107 C(HSA)(mol／L)，相关系数为R=0．9991。测定的浓度范围在2．76～524.4微克每毫升之间。根据IUPAC的定义，对11份空白溶液进行平行测定，计算了方法的检出限为0.11毫克每毫升。
X射线荧光光谱仪结构和原理
X射线荧光光谱仪结构和原理 第一章 X荧光光谱仪可分为同步辐射X射线荧光光谱、质子X射线荧光光谱、全反射X射线荧光光谱、波长色散X射线荧光光谱和能量色散X射线荧光光谱等。 波长色散X射线荧光光谱可分为顺序（扫描型）、多元素同时分析型（多道）谱仪和固定道与顺序型相结合的谱仪三大类。顺序型适用于科研及多用途的工作，多道谱仪则适用于相对固定组成和批量试样分析，固定道与顺序式相结合则结合了两者的优点。 X射线荧光光谱在结构上基本由激发样品的光源、色散、探测、谱仪控制和数据处理等几部分组成。 §1.1 激发源 激发样品的光源主要包括具有各种功率的X射线管、放射性核素源、质子和同步辐射光源。波长色散X射线荧光光谱仪所用的激发源是不同功率的X射线管，功率可达4~4.5kW，类型有侧窗、端窗、透射靶和复合靶。能量色散X射线荧光光谱仪用的激发源有小功率的X射线管，功率从4~1600W，靶型有侧窗和端窗。靶材主要有Rh、Cr、W、Au、Mo、Cu、Ag等，并广泛使用二次靶。现场和便携式谱仪则主要用放射性核素源。 激发元素产生特征X射线的机理是必须使原子内层电子轨道产生电子空位。可使内层轨道电子形式空穴的激发方式主要有以下几种：带电粒子激发、电磁辐射激发、内转换现象和核衰变等。商用的X射线荧光光谱仪中，目前最常用的激发源是电磁辐射激发。电磁辐射激发源主要用X射线管产生的原级X射线谱、诱发性核素衰变时产生的γ射线、电子俘获和内转换所产生X射线和同步辐射光源。 §1.1.1 X射线管 1、X射线管的基本结构 目前在波长色散谱仪中，高功率X射线管一般用端窗靶，功率3~4KW，其结构示意图如下：
荧光分析法
荧光分析法 一、基本原理 某些物质的分子能吸收能量而发射出荧光，根据荧光的光谱和荧光强度，对物质进行定性或定量的方法，称为荧光分析法（fluorescence analysis）。 荧光分析法具有灵敏度高、选择性强、需样量少和方法简便等优点，它的测定下限通常比分光光度法低2~4个数量级，在生化分析中的应用较广泛。 在室温下分子大都处在基态的最低振动能级，当受到光的照射时，便吸收与它的特征频率相一致的光线，其中某些电子由原来的基态能级跃迁到第一电子激发态或更高电子激发态中的各个不同振动能级，这就是在分光光度法中所述的吸光现象。跃迁到较高能级的分子，很快（约10-8s）因碰撞而以热的形式损失部分能量，由所处的激发态能级下降到第一电子激发态的最低振动能级，能量的这种转移形式，称为无辐射跃迁。由第一电子激发态的最低振动能级下降到基态的任何振动能级，并以光的形式放出它们所吸收的能量，这种光便称为荧光。 荧光分析法是测定物质吸收了一定频率的光以后，物质本身所发射的光的强度。物质吸收的光，称为激发光；物质受激后所发射的光，称为发射光或荧光。如果将激发光用单色器分光后，连续测定相应的荧光的强度所得到的曲线，称为该荧光物质的激发光谱（excitation spectrum）。实际上荧光物质的激发光谱就是它的吸收光谱。在激发光谱中最大吸收处的波长处，固定波长和强度，检测物质所发射的荧光的波长和强度，所得到的曲线称为该物质的荧光发射光谱，简称荧光光谱（fluorescence spectrum）。在建立荧光分析法时，需根据荧光光谱来选择适当的测定波长。激发光谱和荧光光谱是荧光物质定性的依据。 对于某一荧光物质的稀溶液，在一定波长和一定强度的入射光照射下，当液层的厚度不变时，所发生的荧光强度和该溶液的浓度成正比，这是荧光定量分析的基础。荧光物质的线性范围一般在0.00005-100微克/ml,当荧光物质溶液的吸光度小于或等于0.05时荧光强度和浓度才成线性关系。当高浓度时，由于自粹灭和自吸收使荧光强度和浓度不呈线性关系，发生负偏差。因此分析时注意在校正曲线的线性范围内进行。 二、荧光仪的主要部件 测定荧光可用荧光计和荧光分光光度计，二者的结构复杂程度不同，但其基本结构是相似的。由光源发出的光，经单色器让特征波长的激发光通过，照射到液槽使荧光物质发射出荧光，经第二个单色器让待测物质所产生的特征波长荧光通过，照射到检测器产生光电流，经放大后以指针指示或用记录仪记录其信号。 仪器的主要部件如下： 1．光源：发射紫外区和可见区的激发光，一般常用的为溴钨灯和供蒸汽灯，以及氙弧灯。 2．单色器：仪器共有两个单色器，作用分别是滤去非特征波长的激发光，和滤去非特征波长荧光的杂散光。 3．液槽：用来盛放待测溶液。 4．检测器：检测待测物质所发射的荧光信号。 三、荧光分析法的定性和定量 （一）定性分析 荧光物质特性的光谱包括激发光谱和荧光光谱两种。在分光光度法中，被测物质只有一种特征的吸收光谱，而荧光分析法能测出两种特征光谱，因此，鉴定物质的可靠性较强。当然，必须在标准品对照下进行定性。 （二）定量测定 荧光分析法的定量测定方法较多，可分为直接测定法和间接测定法两类。 1、直接测定法：
荧光分析法基本概念
紫外可见吸收光谱 一紫外吸收光谱分析 基于物质对200-800nm光谱区辐射的吸收特性而建立起来的分析测定方法称为紫外-可见吸收光谱法或紫外-可见分光光度法。它属于分子吸收光谱，是由于分子内电子跃迁而产生的光谱。 二紫外光谱的产生 物质分子的能量具有量子化的特征（即物质分子的能量具有不连续的特征）。一个分子有一系列能级，其中包括许多电子能级，分子振动能级以及分子转动能级。分子吸收特定的波长的光而产生吸收光谱 分子的紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，从化学键的性质上考虑，与电子光谱有关的主要是三种电子：（1）形成单键的σ电子；（2）形成双键的π电子；（3）分子中非键电子即n 电子。 化合物不同，所含的价电子类型不同，所产生的电子跃迁类型不同，根据分子轨道理论，分子中这三种电子能级的高低次序大致是：（σ）＜（π）＜（n）＜（π*）＜（σ* ）σ,π是成键轨道，n 是非键轨道，σ* ,π* 是反键轨道 由于电子能级间跃迁的同时总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。 二紫外光谱的表示方法
紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。 横坐标表示吸收光的波长，用nm（纳米）为单位。 纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以用A(吸光度)、T(透射比或透光率或透过率)、1-T(吸收率)、 (吸收系数) 中的任何一个来表示。 吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。曲线最大吸收峰的横坐标为该吸收峰的位置，纵坐标为它的吸收强度。
四、紫外光谱中常用的几个术语 1.发色基团和助色基团 发色基团：是能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团，不论是否显示颜色都称为发色基团。一般不饱和的基团都是发色基团（C=C、C=O、N=N 、三键、苯环等） 助色基团：指那些本身不会使化合物分子产生颜色或者在紫外及可见光区不产生吸收的一些基团，但这些基团与发色基团相连时却能使发色基团的吸收带波长移向长波，同时使吸收强度增加。助色基团通常是由含有孤对电子的元素所组成（-NH2, -NR2, -OH , -OR , -Cl等），这些基团借助P-π共轭使发色基团增加共轭程度，从而使电子跃迁的能量下降。 2．红移、蓝移、增色效应和减色效应 由于有机化合物分子中引入了助色基团或其他发色基团而产生
(完整版)荧光分析法习题参考答案
荧光分析法 思考题和习题 1．如何区别荧光、磷光、瑞利光和拉曼光？如何减少散射光对荧光测定的干扰？ 荧光：是某些物质吸收一定的紫外光或可见光后，基态分子跃迁到激发单线态的各个不同能级，然后经过振动弛豫回到第一激发态的最低振动能级，在发射光子后，分子跃迁回基态的各个不同振动能级。这时分子发射的光称为荧光。荧光的波长比原来照射的紫外光的波长更长。 磷光：是有些物质的激发分子通过振动弛豫下降到第一激发态的最低振动能层后，经过体系间跨越至激发三重态的高振动能层上，再通过振动弛豫降至三重态的最低振动能层，然后发出光辐射跃迁至基态的各个振动能层．这种光辐射称为磷光。磷光的波长比荧光更长。 瑞利光：光子和物质分子发生弹性碰撞时．不发生能量的交换，仅是光子运动的方向发生改变，这种散射光叫做瑞利光，其波长和入射光相同。 拉曼光：光子和物质分子发生非弹性碰撞时，在光子运动方向发生改变的同时，光子与物质分子发生能量交换，使光于能量发生改变。当光子将部分能量转给物质分子时，光子能量减少，波长比入射光更长；当光子从物质分子得到能量时，光子能量增加，波氏比入射光为短。这两种光均称为拉曼光。 为了消除瑞利光散射的影响，荧光的测量通常在与激发光成直角的方向上进行，并通过调节荧光计的狭缝宽度来消除 为消除拉曼光的影响可选择适当的溶剂和选用合适的激发光波长 2．何谓荧光效率？具有哪些分子结构的物质有较高的荧光效率？ 荧光效率又称荧光量子效率，是物质发射荧光的量子数和所吸收的激发光量子数的比值称，用Ψf表示。 以下分子结构的物质有较高的荧光效率： (1)长共轭结构：如含有芳香环或杂环的物质。 (2)分子的刚性和共平面性：分子的刚性和共平面性越大，荧光效率就越大，并且荧光波长产生长移。 (3)取代基：能增加分子的π电子共轭程度的取代基，常使荧光效率提高，荧光长移，如-NH2、-OH、-OCH3、-CN等。 3．哪些因素会影响荧光波长和强度？ (1)温度：物质的荧光随温度降低而增强。 (2)溶剂：一般情况下，荧光波长随着溶剂极性的增大而长移，荧光强度也有增强。溶剂如能与溶质分子形成稳定氢键，荧光强度减弱。 (3)pH：荧光物质本身是弱酸或弱碱时，溶液的pH对该荧光物质的荧光强度有较大影响。 (4)荧光熄灭剂：荧光熄灭是指荧光物质分子与溶剂分子或溶质分子的相互作用引起荧光强度降低或荧光强度与浓度不呈线性关系的现象。 (5)散射光的干扰：包括瑞利光和拉曼光对荧光测定有干扰。 4．请设计两种方法测定溶液Al3+的含量。（一种化学分析方法，一种仪器分析方法） 配位滴定：利用铝与EDTA的配位反应进行滴定分析，因铝与EDTA的反应速率比较缓慢，而且铝对指示剂有封蔽作用，因此铝的测定一般用EDTA作为标准溶液，返滴定法或置换滴定法测定。 仪器分析法：利作铝离子与有机试剂如桑色素组成能发荧光的配合物，通过检测配合物的荧光强度以来测定铝离子的含量。另可采用原子吸收分光光度法或原子发射光谱法进行测定。
液相色谱原子荧光光谱联用方法通则
《液相色谱-原子荧光光谱联用方法通则》 （征求意见稿） 编制说明 中国广州分析测试中心 《液相色谱-原子荧光光谱联用方法通则》 广东省地方标准起草小组 2017年10月 《液相色谱-原子荧光光谱联用方法通则》 （征求意见稿）编制说明 一、任务来源和起草单位 本标准根据广东省质监局《关于批准下达2016年省地方标准制修订计划项目（第二批）的通知》（粤质监标函[2017] 106号）立项，要求中国广州分析测试中心承担广东省地方标准《液相色谱-原子荧光光谱联用方法通则》的制定任务。 《液相色谱-原子荧光光谱联用方法通则》标准由广东省分析测试标准化技术委员会（GD/TC22）归口管理，中国广州分析测试中心负责组织制定。 二、标准制订的目的和意义 目前国内重金属污染情况较为严重，受能源及冶金工业影响，进入环境中的砷、汞等重金属已成为全球性的污染物质。其中1956年日本发生甲基汞中毒引起“水俣病”震惊全球，不同形态的砷其毒性也大不同。在各个领域内对重金属污染物以及其形态的分析检
测技术应用迫在眉睫。 同时，液相色谱-原子荧光光谱联用仪（简称：LC-AFS）具备对能形成氢化物或原子蒸气如砷、硒、锑、汞等元素的不同形态进行定性定量分析的能力。 本标准拟研究制订液相色谱-原子荧光光谱联用方法的使用通则，为各应用液相色谱-原子荧光光谱联用仪器进行分析的方法提供依据，以此规范液相色谱-原子荧光光谱联用仪器 三、标准的制定过程 （1）成立《液相色谱-原子荧光光谱联用方法通则》标准制定工作组。 依据项目计划和标准化工作程序，工作组于2017年2月成立，工作组成员中国广州分析测试中心的有关技术人员。 （2）调研和资料收集。 根据粤质监标函[2017] 106号下达的广东省地方标准制修订计划（第二批）任务的通知，中国广州分析测试中心组织标准编制工作小组，查询、收集和认真研究国内外标准及相关资料，并结合实验室的自身条件、仪器特性和方法技术特点，初步设计编制方案。 （3）形成标准草案。 在标准的制定过程中，中国广州分析测试中心结合我国的实际情况，邀请中心和行业内相关专家进行探讨，吸取专业意见建议，并结合液相色谱-原子荧光光谱联用方面相对成熟的检测方法及其相关文献资料，修编形成标准的草案。
荧光分析法知识讲解
荧光分析法
荧光分析法 ●习题精选 一、选择题（其中1~6题为单选，7~10题为多选） 1．下列化合物中荧光最强、发射波长最长的化合物是( )。 A. B. C. D. 2．所谓荧光，即指某些物质经入射光照射后，吸收了入射光的能量，从而辐射出比入射光( )。 A. 波长长的光线； B. 波长短的光线； C. 能量大的光线； D. 频率高的光线 3．单光束荧光分光光度计的光路图是( )。 A. B. C. D. 4
A. 1-氯丙烷； B. 1-溴丙烷； C. 1-碘丙烷； D. 1,2-二碘丙烷 5．下列化合物荧光最强的是( )；磷光最强的是( )。 Cl Br A B C D I 6．下列化合物荧光量子产率最大的是( ) A B C D COO H -COO O -O OH COO H O OH O O COO - O -O - 7．下列说法正确的是( ) A 荧光发射波长永远大于激发波长 B 荧光发射波长永远小于激发波长 C 荧光光谱形状与激发波长无关 D 荧光光谱形状与激发波长有关 8．荧光物质的荧光强度与该物质的浓度成线性关系的条件是( ) A. 单色光； B. ECl ≤0.05； C. 入射光强度I 0一定； D. 样品池厚度一定 9．下列化合物中可产生荧光的化合物是( )
A B C D N N N N 10．在相同条件下，荧光、延时荧光、磷光三者波长之间的关系为( ) A. 荧光波长与延时荧光波长相等； B. 磷光波长比荧光波长、延时荧光波长长； C. 磷光波长与延时荧光波长相等； D. 磷光波长比荧光波长、延时荧光波长短 二、填空题 1．荧光寿命与延时荧光寿命相比，寿命短；荧光寿命与磷光寿命相比，寿命长；磷光寿命与延时荧光寿命相比，二者。 2．荧光光谱的形状与激发光谱的形状，常形成。 3．一般情况下，溶液的温度，溶液中荧光物质的荧光强度或荧光量子产率越高。 4．激发光谱的形状与光谱形状极为相似，所不同的只是。 5．荧光分光光度计中光源与检测器呈角度。这是因为。 6．紫外分光光度计与荧光分光光度计的主要区别是（1）。 （2）。 7．荧光分光光度计中，第一个单色器的作用是，第二个单色器的作用是。 8．荧光量子产率，荧光强度越大。具有分子结构的物质有较高的荧光量子产率。 9．处于激发态的分子不稳定，回到基态时常有、去活化过程。 10．选择适当的可以消除或减少散射光对荧光测定的干扰。 三、判断题 1．荧光光谱是荧光物质的特性，所以同一荧光物质在不同的溶剂中具有相同的荧光光谱。
水溶性CdTePCdS量子点荧光探针同步荧光法测定DNA
第52卷第2期 2006年4月 武汉大学学报(理学版) J.W uhan Univ.(N at.Sci.Ed.)V ol.52N o.2 A p r.2006,129～132 收稿日期:2005209222 通讯联系人 E 2mail :cai _lin @w https://www.360docs.net/doc/d95128726.html, 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20275027);湖北省教育厅科学技术研究重点项目(D 200524005)作者简介:徐 靖(19662),女,博士生,郧阳医学院副教授,现从事动态分子光谱及动力学分析的研究. E 2mail :x uj ingw h @https://www.360docs.net/doc/d95128726.html, 文章编号:167128836(2006)022******* 水溶性CdT ePCdS 量子点荧光探针 同步荧光法测定D NA 徐 靖1,2,赵应声1,吴新国1,蔡汝秀1 (1.武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉430072;2.郧阳医学院公共与管理学院,湖北十堰442000) 摘 要:以巯基丙酸(HS —CH 2CH 2COO H )为稳定剂,水相合成了核壳型Cd TePCdS 量子点(QDs ).当固定波长差为240nm 时,Cd TePCdS 量子点的同步荧光最大发射位于338nm.基于DNA 对量子点荧光的猝灭效应,将 Cd TePCdS 量子点作为荧光探针建立了一种简便快速测定DNA 的同步荧光分析法.详细研究了p H 值、量子点浓 度、离子强度、温度等条件对量子点同步荧光及DNA 测定的影响.该方法测定ctDNA 的线性范围为50.0～750.0μg/L ,检出限为16μg/L ,9次重复测定500μg/L ctDNA 的相对标准偏差为2.0%.该方法用于合成样品的测定,结果满意. 关 键 词:Cd TePCdS ;核壳型量子点;DNA ;荧光探针;同步荧光中图分类号:O 657.32 文献标识码:A 近年来,半导体量子点(QDs )的研究引起了广 泛的关注[1～4].半导体量子点的激发光谱宽,呈连续分布,发射光谱对称且半峰宽窄,不同大小的半导体量子点能被单一波长的光激发而发出不同颜色的荧光.这就使得在复杂体系中同时研究多种生物分子成为可能.与传统的有机荧光染料相比,半导体量子点还具有不易发生光漂白,荧光量子产率高及斯托克斯位移大等优点,因此可望作为荧光探针应用于生物体系中[2～5].水相合成的半导体量子点由于具有良好的亲水性和生物相容性,其合成及应用成为极具吸引力的研究新热点[6～8]. 核酸作为遗传信息的载体,一直是化学和生命科学中重要的研究领域.核酸的定量分析是核酸研究的基础.荧光分析法因其简便快速、灵敏度高,成为核酸分析的最重要手段之一[9,10].由于核酸无内源荧光,故其测定必须应用量子产率高的荧光探针.核酸分子的检测灵敏度主要取决于核酸探针的检测灵敏度.某些能与核酸发生某种嵌插作用的有机染料如二苯并咪唑、溴化乙啶及其二聚体[10]等常用作核酸荧光探针.但是有机荧光染料易于发生光漂白现象,而使其信号强度减弱,从而限制了在痕量核酸检测中的应用.本文以巯基丙酸(HS —C H 2C H 2 COO H )为稳定剂,水相合成了核壳型Cd TePCdS 量子点.核壳体系可以有效地钝化核微粒表面的非 辐射复合中心,减少核心半导体在导带的捕获态,从而显著提高荧光量子产率,增强光稳定性[11,12].由于在量子点的外面包覆了一层巯基丙酸,借助于其外端的羧基,能与生物分子的氨基相作用,从而达到直接与生物分子结合的目的[6,7].Cd TePCdS 量子点具有宽而连续的激发光谱和狭窄对称的发射光谱,最大发射波长位于578nm.当固定波长差为240nm 时,其同步荧光最大发射位于338nm.与荧光发射光谱相比,该量子点的同步荧光光谱的峰形更窄,更对称,荧光强度也更强,与DNA 作用后量子点的同步荧光强度显著降低.基于DNA 对量子点荧光的猝灭效应,将Cd TePCdS 量子点作为荧光探针建立了一种简便快速测定DNA 的等波长差同步荧光分析法,并对量子点与DNA 之间的结合方式进行了初步讨论. 1 实验部分 1.1 试剂与仪器 小牛胸腺DNA (ctDNA )为华美公司产品,贮备
原子荧光光谱法
原子荧光光谱法 原子荧光谱（AFS）是介于原子发射光谱（AES）和原子吸收光谱（AAS）之间的光谱分析技术，它的基本原理就是：基态原子（一般蒸气状态）吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态，而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。 一、原子荧光光谱法原理 1．1原子荧光的类型以及荧光猝灭 （1）共振荧光 当原子受到波长为λA的光能照射时，处于基态E0（或处于E0邻近的亚稳态E1）的电子跃迁到激发态E2，被激发的原子由E2回到基态E0（或亚稳态E1）时，它就放出波长λF的荧光。这一类荧光称为共振荧光。 （2）直跃线荧光 荧光辐射一般发生在二个激发态之间，处于基态E0的电子被激发到E2能级，当电子回到E1能级时，放出直跃荧光。 （3）阶跃线荧光 当处于激发态E2的电子在放出荧光之前，由于受激碰撞损失部分能量而至E1回到基态时，放出阶跃线荧光。 （4）热助阶跃线荧光 原子通过吸收光辐射由基态E0激发至E2能级，由于受到热能的进一步激发，电子可能跃迁至E2相近的较高能级E3，当其E3跃迁至较低的能级E1（不是基态E0）时所发射的荧光称为热助阶跃荧光。小于光源波长称为反stoke效应。 （5）热助反stokes荧光 （略） 某一元素的荧光光谱可包括具有不同波长的数条谱线。一般来说，共振线是最灵敏的谱线。处于激发态的原子寿命是十分短暂的。当它从高能级阶跃到低能级时原子将发出荧光。 M*→M+hr 除上述以外，处于激发态的原子也可能在原子化器中与其他分子、原子或电子发生非弹性碰撞而丧失其能量。在这种情况下，荧光将减弱或完全不产生，这种现象称为荧光的猝灭。荧光猝灭有下列几类型： 1）与自由原子碰撞 M*+X=M+X M*→激发原子X、M→中性原子 2）与分子碰撞 M*+AB=M+AB 这是形成荧光猝灭的主要原因。AB可能是火焰的燃烧产物； 3）与电子碰撞 M*+e-=M+E- 此反应主要发生在离子焰中 4）与自由原子碰撞后，形成不同激发态 M*+A=M×+A M*、M×为原子M的不同激发态 5）与分子碰撞后，形成不同的激发态 M*+AB= M×+AB 6）化学猝灭反应 M*+AB=M+A+B
氨基酸的荧光激发、发射及同步荧光光谱的测量
实验二.氨基酸的荧光激发、发射及同步荧光光谱的测量 093858 张亚辉 一. 实验目的 1.学习荧光分析法的基本原理和LS －55B 发光分析仪的操作。 2.学习同步荧光的操作，了解同步荧光的优点。 二.实验原理 荧光是分子从激发态的最低振动能级回到原来基态时发射的光。利用物质被光照射后产生的荧光辐射对该物质进行定性分析和定量分析的方法，称为荧光分析。 在一定光源强度下，若保持激发波长ex λ不变，扫描得到的荧光强度与发射波长em λ的关系曲线，称为荧光发射光谱；反之，保持em λ不变，扫描得到的荧光强度与ex λ的关系曲线，则称为荧光激发光谱。在一定条件下，荧光强度与物质浓度成正比，这是荧光定量分析的基础。荧光分析的灵敏度不仅与溶液的浓度有关，而且与紫外光照射强度及所选测量波长等因素有关。 酪氨酸(Tyr)、色氨酸（Try ）、苯丙氨酸（Phe ）是天然氨基酸中仅有的能发射荧光的组分，可以用荧光分析法测定。它们的激发光谱和发射光谱有互相重叠的现象。同步扫描荧光光谱技术可以简化、窄化光谱，提高选择性。 三.实验仪器和试剂 1. LS-55型发光谱仪; 2. 移液枪(德国BRAND 公司生产); 3. 100ml 容量瓶2支; 废液池（烧杯）一只； 4. 氨基酸储备液：色氨酸20mg/l ，苯丙氨酸20mg/l.双酚A; 5. 去离子水; 四.实验步骤 1．打开电脑和光谱仪主机，将仪器预热20分钟左右。设定仪器参数：全波长预扫描参数，用储备液在100ml 容量瓶中配置溶液，加水定溶后，使得色氨酸浓度为0.1mg/l, 苯丙氨酸1mg/l ；对两种溶液进行预扫描，并记录扫描结果。同时查看其拉曼波长、瑞利散射波长、以及双倍频峰波长。