北京普天同创生物科技有限公司

  • CNAS实验室认可证书
  • 标准物质定级证书
  • 豫南检测资质认定证书
  • 质量管理体系认证证书
  • 农产品资质证书
  • 伟业计量高企认证证书
  • 中国计量测试学会合作单位
新闻
  • 产品
  • 仪器
  • 新闻
  • 证书
  • 规程
  • 帖子
  • 课堂

在线客服

影响分子发光的环境因素

发布时间:2015-07-15 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:655

1.溶剂的影响

首先,我们以荧光为例考虑溶剂极性的影响。溶液中荧光体的偶极与溶剂分子的偶极之间存在着静电相互作用,溶剂分子围绕在荧光体分子的周围组成了溶剂笼(solventcage).荧光体的基态与激发态具有不同的电子分布,从而具有不同的偶极矩。当荧光体被激发后,偶极矩发生改变,从而引起周围的溶剂分子受到微扰,发生溶剂分子的电子重排,以及溶剂分子的偶极围绕激发态荧光体的重新定向,组成新的溶剂笼。这个过程称为溶剂弛豫,费时约10-11s,是造成吸收和发射之间存在能量差的主要原因之一。

许多共扼芳族化合物,激发时发生了π→π*跃迁,其激发态比基态具有更大的极性,随着溶剂极性的增大,激发态比基态能量下降得更多,结果荧光光谱向长波方向移动。

除了溶剂极性的影响之外,倘若荧光体与溶剂之间发生了特殊的化学作用(如形成氢键),便会导致荧光光谱发生更大的位移。荧光体与溶剂分子之间发生氢键作用有两种情况,一种是荧光体的基态分子与溶剂分子形成氢键络合物,另一种是荧光体的激发态分子与溶剂分子形成激发态氢键络合物。前一种情况下,荧光物质的吸收光谱和荧光光谱都将受到影响;后一种情况下,只有荧光光谱才受到影响。
一般来说,由于在n→π*跃迁和某些分子内电荷转移跃迁中涉及非键的孤对电子,故溶剂的氢键形成能力对这一跃迁类型的光谱有较大的影响,随着溶剂形成氢键的能力增大,荧光光谱向短波方向移动。

某些芳族羰基化合物和氮杂环化合物,它们在非极性的、疏质子溶剂中,其最低激发单重态是(n,π*)态,因而荧光很弱或不发荧光。但在高极性的氢键溶剂中,其最低激发单重态可能变为(π,π*)态,从而使荧光量子产率迅速增大。例如异喹啉在环己烷中不发荧光而发强磷光,在水溶液中却能发荧光。

2.介质酸碱性的影响

如果荧光物质是一种有机弱酸或弱碱,它们的分子及其相应的离子,可视为两种具有不同荧光特性的型体,介质的酸碱性变化将使两种不同型体的比例发生变化,从而对荧光光谱的形状和强度产生很大的影响。具有酸性基团或碱性基团的芳香族化合物,其酸性基团的解离作用或碱性基团的质子化作用,可能改变与发光过程相竞争的非辐射跃迁过程的性质和速率,从而影响到化合物的发光特性。例如水杨醛不发荧光而显现强磷光,然而在碱性溶液中由于酚基解离,或在浓的无机酸溶液中由于淡基的质子化,使水杨醛呈现强荧光性而不发磷光。显然这是由于处在阳离子或阴离子形式时,其最低激发单重态已是(π,π*)态,而不是分子形式下的最低激发单重态(n,π*)态。

测定金属离子时,改变溶液的pH将会影响到金属离子与有机试剂所生成的发光络合物的稳定性和组成,从而影响它们的发光性质。

3.介质的温度和薪度的影响

温度对于溶液的荧光强度尤其是对磷光强度有着显著的影响。温度上升,将使激发态分子的振动弛豫和内转化作用的过程加剧,同时增大了发光分子与溶剂分子碰撞失活的机会,因此,随着温度的上升,将导致溶液的荧光和磷光强度下降。

介质黏度的提高,将减小激发态分子振动和转动的速率,同时由于减小了运动速率而降低了与其他溶质分子的碰撞概率,因而有利于提高荧光或磷光的强度。

4.有序介质的影响

表面活性剂或环糊精溶液属于有序介质,对发光分子的发光特性有着显著的影响。

在表面活性剂的胶束溶液中,发光分子被分散进入胶束的内核或栏栅部位,或者被束缚在胶束一水界面,这样一来,既降低了发光分子活动的自由度,又对发光分子起了屏蔽作用,从而减小了非辐射衰变过程的速率,提高了发光强度。胶束的粒径通常很小,以致胶束溶液在宏观上近似于真溶液,并不引起可测量的光散射误差。胶束溶液光学上透明、稳定,对发光物质具有增溶、增敏和增稳的作用,是提高发光分析法灵敏度和选择性的有效途径之一。值得注意的是,在增敏作用方面,表现出对表面活性剂有较强的选择性。如果发光型体是荷电的,那么具有与发光型体相同电性的表面活性剂,通常对该发光型体不起增敏作用或增敏效果差。

环糊精是一类环状低聚糖,最常见的有α一、β一和γ一环糊精,分别由6、7和8个葡萄糖单元组成,其中β一环糊精及其衍生物的应用最为广泛。环糊精类化合物的特点是分子结构中存在一个亲水的外缘和一个疏水的空腔,其疏水的空腔能与许多有机物形成主客体包合物。某些发光分子对于环糊精的疏水空腔有更大的亲和力,如果分子的尺寸大小合适,便能够与环糊精分子结合形成包合物而进入环糊精的腔体。这样的包合物是稳定的,并且由子降低了发光分子活动的自由度和对发光分子起了屏蔽作用,能够增强发光的强度。

评论

登录后才可以评论

立即登录
分享到微信
关闭
普天同创
请告知您的电话号码,我们将立即回电

通话对您免费,请放心接听

温馨提示:

1.手机直接输入,座机前请加区号 如18601949136,010-58103629

2.我们将根据您提供的电话号码,立即回电,请注意接听

3.因为您是被叫方,通话对您免费,请放心接听