分子發(fā)光分析法ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-15 08:13本頁(yè)面
【正文】 化學(xué)發(fā)光 （ Chemiluminescence） 本章 ? 第一節(jié) 熒光與磷光的基本原理 ? 第二節(jié) 熒光分析法與磷光分析法 ? 第三節(jié) 化學(xué)發(fā)光分析法 本章目錄 第一節(jié) 熒光與磷光的基本原理 一、熒光與磷光的產(chǎn)生 根據(jù) Pauli 不相容原理，每個(gè)軌道上最多容納 2個(gè)自旋方向相反的電子，即 ms = +1/2或 – 1/2，電子自旋量子數(shù)的代數(shù)和 S為零 。第五章 分子發(fā)光分析法 基態(tài)分子吸收一定能量后，躍遷至激發(fā)態(tài)，當(dāng) 激發(fā)態(tài) 分子以 輻射 躍遷形式將其能量釋放返回 基態(tài) 時(shí)，便產(chǎn)生 分子發(fā)光 （ Molecular Luminescence）。 依據(jù)激發(fā)的模式不同，分子發(fā)光分為 光致發(fā)光（按激發(fā)的類型又可分為 熒光和磷光 兩種）、 熱致發(fā)光 、 場(chǎng)致發(fā)光 和 化學(xué)發(fā)光 等。 電子激發(fā)態(tài)的多重度： M=2S+1： 當(dāng) S＝ 0時(shí)，即 M=2S＋ 1＝ 1，稱為 單重態(tài) 當(dāng) S＝ 1時(shí)，即 M=2S＋ 1＝ 3，稱為 叁重態(tài) 大多數(shù)基態(tài)分子處于單重態(tài)，表示為 S0（基態(tài)單重態(tài)） 基態(tài)分子吸收光能產(chǎn)生能級(jí)躍遷 : 第一 S第二 S2 、 … 電子激發(fā)單重態(tài) 第一 T1 、第二 T2 、 … 電子激發(fā)三重態(tài) 激發(fā)態(tài) 基態(tài) 基態(tài)單重態(tài) S0 激發(fā)單重態(tài) S1 激發(fā)叁重態(tài) T1 注： 單重態(tài)有抗磁性；叁重態(tài)有順磁性。 從 S0到 T1的躍遷是禁阻的。 第一節(jié) 熒光與磷光的基本原理 一、熒光與磷光的產(chǎn)生 電子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定狀態(tài) ， 返回基態(tài)時(shí) ， 通過輻射躍遷 (發(fā)光 )和無(wú)輻射躍遷等方式失去能量； 無(wú)輻射躍遷 傳遞途徑 輻射躍遷 熒光 F 磷光 P 體系間竄躍 isc 內(nèi)轉(zhuǎn)移 ic 振動(dòng)弛豫 VR S2 S0 S1 T1 l2 l1 振動(dòng)弛豫（ VR）： 同一電子能級(jí) 內(nèi)以熱能量交換形式由 高振動(dòng)能級(jí)至低相鄰振動(dòng) 能級(jí)間的躍遷。 特點(diǎn) ：無(wú)輻射；速率快（ 1014～ 1012 s內(nèi)完成） 內(nèi)轉(zhuǎn)移（ ic） ： 相同多重態(tài) 的 兩個(gè)電子能級(jí) 之間（如 S2 S1,S1 S0）的非輻射躍遷 。 S2 S0 S1 T1 l2 l1 l3 熒光發(fā)射 Fluorescence 熒光 ：處于 第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí) 的分子以輻射躍遷的形式返回 基態(tài)各振動(dòng)能級(jí) （ S1→ S0躍遷 ） 時(shí) ， 產(chǎn)生熒光 。 l1 l3 l3 l1 l2 Only l3 l2 磷光發(fā)射 Phosphorescence l4 S2 系間竄躍 S0 S1 T1 l2 l1 Intersystem Crossing 體系間竄躍（ isc ） ： 不同多重態(tài) ,有重疊的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的非輻射躍遷（ S1→T1 躍遷） 。 磷光發(fā)射的特點(diǎn) ： （ 1） 由于改變電子自旋屬禁阻躍遷 ， 因而躍遷速率慢 ，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) 104～ 10s； （ 2） 從 T1也有回到 S1， 然后 S1到 S0發(fā)出熒光 ， 叫 延遲熒光 。 S0 S1 T1 l2 l1 系間竄躍 l3 延遲熒光 非輻射能量傳遞過程 振動(dòng)弛豫： 同一電子能級(jí)內(nèi)以熱能量交換形式由高振動(dòng)能級(jí)至低相鄰振動(dòng)能級(jí)間的躍遷。 通過內(nèi)轉(zhuǎn)換和振動(dòng)弛豫，高激發(fā)單重態(tài)的電子躍回第一激發(fā)單重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)。 系間竄越 ： 不同多重態(tài)，有重疊的轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的非輻射躍遷。 輻射能量傳遞過程 熒光與磷光的比較 1） T1的能量低于 S1，因此 磷光輻射的波長(zhǎng)比熒光更長(zhǎng) 。 3）激發(fā)態(tài)停留時(shí)間短、返回速度快的途徑，發(fā)生的幾率大，發(fā)光強(qiáng)度相對(duì)大。 熒光 ：第一激發(fā) 單重態(tài) S1→ 基態(tài) S0 磷光 ：第一激發(fā) 三重態(tài) T1→ 基態(tài) S0 S2 S1 S0 T1 吸 收 發(fā) 射 熒 光 發(fā) 射 磷 光 系間跨越 內(nèi)轉(zhuǎn)換 振動(dòng)弛豫 能 量 l 2 l 1 l 4 外轉(zhuǎn)換 l 3 T2 內(nèi)轉(zhuǎn)換 振動(dòng)弛豫 分子內(nèi)的光物理過程 S2 S1 S0 T1 A2 λ 1 λ 2 A1 F λ 3 ic p isc isc VR ic VR VR λ4
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