荧光分析报告法检测原理及应用举例

wordword1/8荧光定义分子或原子在承受能量后引起发光，供能一旦停顿，荧光现象随之消逝。荧光分类课题主要争论光致荧光。按产生荧光的根本微粒不同，荧光可分为原子荧光、X射线荧光和分子荧光，课题主要争论分子荧光。光致荧光机理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局部。分子受激发过程10~400nm390~780nm差，即为吸取光的能量。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。S01，它表示电S=0表示全部电子自旋的角动量代数Si表示，由此可推出，S0即为基态的单重态，S1为第一跃迁能级激发态的单重态，S2为其次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，Ti来表示，T1即为第一激发态中的三重态，T2即为其次激发态中的三重态，以此类推。1表示激发态的分子释放能量的过程。传递途径传递途径辐射跃迁非辐射跃迁荧光磷光振动弛豫内转换外转换系间跨越1分子释放能量方式分子的辐射跃迁过程2为激发和放射能级跃迁图。辐射跃迁的过程会发出荧光或磷光。F2F态的最低振动能级时，消耗能量，因此，分子跃迁至基态发出荧光，能量小于激发态的能量。荧光的放射波长大于荧光激发光的波长。P个三重态，从三重态跃迁至基态的各个不同振动能级，发出磷光，如图2P量，磷光具有比荧光长的放射光谱。分子的非辐射跃迁过程弛豫。ISC0，系间跨越导致放射的荧光2ISC为系间跨越过程。内转换〔IC2IC为内转换过程。振动弛豫〔VR2VR为振动弛豫过程。VRISCVRVRISCVRICICVRISCVRA2A1F ICPICVRT2S1T1VS0 S02分子能级跃迁示意图影响荧光强度的因素分子内部因素对荧光强度的影响-X围内能够对激发光有吸取作用，而且物质分子具有放射荧光的量子效率，即量子产率。量子产率ΦF：F

F〔1〕AN——放射的荧光光子数；FN——吸取的激发光光子数。A辐射跃迁的分子数来表示荧光量子产率，可以表示为：kF

FkFK

〔2〕2荧光量子产率越小。有光致荧光的原理可知，荧光量子产率总是小于1，物质的分子构造光强度比较大。分子放射荧光的强度与分子构造亲热相关，主要表现在：〔1〕分子的构造含有后共轭的双键。共轭组分越大，双键电子越简洁被激发。呈线性的环，分子的荧光峰值要大于呈非线性的。〔2〕能产生荧光的物质分子构造为刚性平面构造。平面的构造有利于分子的稳定性，不易于外界环境的其他分子发生碰撞，防止了荧光猝灭。〔3〕荧光物质分子的构造中，取代基团为给电子取代基。这种构造有助于荧光峰值消灭红移，使得荧光强度增加。〔4〕分子的跃迁发生在紫外-π→π*型跃迁，这种跃迁具有较高的荧光强度。4.2环境因素对荧光强度的影响影响荧光强度的环境因素主要包括溶剂、PH序介质和测量激发光源的不同等等，具体影响与产生缘由如下所述。溶剂性质的影响光谱产生很大变化，即使光谱图像发生Stokes位移。由于不同溶剂对荧光体的质选择适当的溶剂。4.2.2PH值的影响有-H键或-OH键的有机物质时，在PH值不同时，-H键或-OH键会与其他分的产生在激发之后。温度的影响效应变强。所以在试验时，应当保持室内温度的恒定，使测量结果稳定。有序介质的影响将对物质的荧光特性产生格外明显的影响。外表活性剂两端的粒子性质截然不X客体包合物，使荧光强度增加，故其得到了广泛的应用。4.2.5激发光源的影响激发光源对荧光光谱的影响作用主要是由激发光源的波长和强度不同所造起某些荧光物质发生的光化学反响如光解变化，化学变化一旦发生就是不行逆光测量时应当针对不同的被测物选择不同大小的狭缝来转变摄入的激发光强。荧光强度与溶液浓度的关系朗伯-比尔定律(Beer-Lambertlaw)，是光吸取的根本定律，也是利用光谱进展物质浓度测量的理论根底，包括朗伯关系定律和比尔关系定律。朗伯关系定律是对于物质对光的吸取程度和吸取介质厚度之间的关系的阐的吸取强度与浓度成正比。朗伯-比尔定律具体可表示为当一束单色光照耀到吸取介质外表上，在通过t010cl〔3〕lg(t/0)cl〔4〕式中，A是吸光度；It、I0为透射光和入射光强度；c为摩尔吸光系数；l为透射光程。-X率特定光强的照耀下只有当溶液浓度很稀时物质的浓度与其产生的荧光强度才近似成正比关系，可以应用下面的朗伯-比尔定律的线性表达式：cc2.303cc

cl kc〔5〕0中的二次方甚至三次方等高次项。或复合物能够引起光谱的转变或强度的下降。荧光分析方法分类与优点同步荧光分析〔SynchronousFluorescenceAnalysis〕与常用荧光测定方法最大的不同就是同步扫描激发和放射两个单色器的波长，由测得荧光强度信号与对应的激发(放射)波长构成光谱图。依据激发和放射波长在荧光同步检测中保持关系的不同可以将同步荧光分析分为四种不同的类(或可变波长)同步和恒基体同步荧光法。重叠、提高选择性和削减散射干扰等等。三维荧光光谱〔ThreeDimensionalFluorescenceSpectrum，TDFS〕一般的荧光分析法的不同主要是其能够获得激发波长与放射波长同时变化时的荧光强度信息。6.3时间区分荧光分析〔Time-resolvedFluorescenceAnalysis〕也用于溶剂弛豫时间测量和自由基的存在检测等方面。导数荧光分析方法〔TheDerivativeFluorescenceAnalysis〕求值方法主要有基线法、峰距法和峰零法等等。数据处理分析方法主成分分析法〔PCA〕是一种数学变换的方法,它把给定的一组相关变量通过线性变换转成另一的方差次大，并且和第一变量不相关，称为其次主成分，依次类推。标。由此可见，主成分分析实际上是一种降维方法。BP神经网络算法是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络，BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系，而无需事前提醒描述这种映射关系的数学方程。它使网络的误差平方和最小。BP神经网络模型拓扑构造包括输入层(input)、隐层(hidelayer)和输出层(outputlayer)。逐步回归分析法F检验，t到的解释变量集是最优的。荧光法检测矿物油的可行性分析量必需满足以下条件：类化合物能够发出荧光主要是由于其吸光特性因其分子的价电子的重排列(即跃迁)而得到了增加。π键构造；(2)具有刚性的平面构造；(3)取代基团为供电子取代S1π*型。这样的分子构造有助于产生的较高荧光量子产率的主要解释如下。一般能够发生荧光的物质的分子都含有共轭双键π键体系。共轭键的存移的缘由。当物质分子具有刚性平面构造时，分子之间的振动将会减小，使溶剂和加荧光产率。取代基有给电子基团和吸电子基团两种，给电子基团如-OH、-OR、-等由于增加了电子的共轭程度可使荧光增加；吸电子基团如-COOH、-NO等可以减弱甚至猝灭荧光。所以取代基的性质不同对物质的荧光产率有着明显不同。S1π*型，不含杂质原子(N、O、S等)的有机