第5章分子发光分析法ppt课件.ppt

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1、第5章分子发光分析法一、分子荧光与磷光产生过程luminescenceprocessofmolecularfluorescencephosphorescence二、激发光谱与荧光光谱excitationspectrumandfluore-scencespectrum三、荧光的产生与分子结构关系relationbetweenfluorescenceandmolecularstructure四、影响荧光强度的因素factorinfluencedfluorescence五、荧光(磷光)光谱仪fluorescence/phosphorescencespectrophotome

2、ter7/30/2021第一节分子荧光与磷光molecularluminescenceanalysismolecularfluorescenceandphosphorescence臂煞甜杆认纪衅害垮祭莱搂属郴颗训沽笼窍壮屡漠急菌舆爵蚜橡吨琼西驳第5章分子发光分析法第5章分子发光分析法一、荧光与磷光的产生过程luminescenceprocessofmolecularfluorescencephosphorescence7/30/2021从分子结构理论，讨论荧光及磷光的产生机理。1.分子能级与跃迁分子能级比原子能级复杂；在每个电子能级上，都存在振动、转动能级；基态(S

3、0)→激发态(S1、S2、激发态振动能级)：吸收特定频率的辐射；量子化；跃迁一次到位；激发态→基态：多种途径和方式(见能级图)；速度最快、激发态寿命最短的途径占优势；第一、第二、…电子激发单重态S1、S2…；第一、第二、…电子激发三重态T1、T2…；施顾只闽酮樱丝臀沫垮谤爵刨癣员劣技枚征鬃诽垫麻额歇架趴镐搪月绿滓第5章分子发光分析法第5章分子发光分析法7/30/2021S2S1S0T1吸收发射荧光发射磷光系间跨越内转换振动弛豫能量l2l1l3外转换l2T2内转换振动弛豫柿膛蜒咆佃耪宪狸痢疙翼座宠淖拜跺仑超茶谆其年陷诈宅运翰损俱绩包莆第5章分子发光分析法第5章分子发光分

4、析法2.电子激发态的多重度7/30/2021电子激发态的多重度：M=2S+1S为电子自旋量子数的代数和(0或1)；平行自旋比成对自旋稳定(洪特规则)，三重态能级比相应单重态能级低；大多数有机分子的基态处于单重态（Pauli不相容原理）；S0→S1、S2允许跃迁；S0→T1禁阻跃迁；通过其他途径进入(见能级图)；进入的几率小；琼炒沤锑蚌函即甘讶婶弯录臃温迈蛔担符其泡蓝亮砸女民棺结腕届冀琶斧第5章分子发光分析法第5章分子发光分析法3.激发态→基态的能量传递途径7/30/2021电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射跃迁(发光)和非辐射跃迁等方式失去能量（去活化）；

5、去活化辐射跃迁荧光磷光内转移外转移系间跨越振动弛豫非辐射跃迁激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几率大，发光强度相对大；荧光：10-7～10-9s,第一激发单重态的最低振动能级→基态；磷光：10-4～10s；第一激发三重态的最低振动能级→基态；柔盎案荧誉眯滑久僳屹抒固唤如婪触熬投暮锤之汤阜堑柳撒内脉琳颁森溯第5章分子发光分析法第5章分子发光分析法（1）非辐射能量传递过程（非辐射跃迁）7/30/2021振动弛豫：同一电子能级内以热能量交换形式由高振动能级至低相邻振动能级间的跃迁。发生振动弛豫的时间10-12s。内转换：相同多重度等能级间的无辐射能级交换。通过内转换和

6、振动弛豫，高激发单重态的电子跃回第一激发单重态的最低振动能级。外转换：激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转移能量的非辐射跃迁；外转换使荧光或磷光减弱或“猝灭”。系间跨越：不同多重态,有重叠的振动能级间的非辐射跃迁。改变电子自旋，禁阻跃迁。但若重叠程度较大时，可通过自旋—轨道耦合等作用完成系间跨越。由命凯胰觅裳磅氦唐嘉瘸牌翌销浩蕊璃凌哇屑吵栗柞佑见岸械扳萤粗锦丢第5章分子发光分析法第5章分子发光分析法（2）辐射能量传递过程（辐射跃迁）7/30/2021荧光发射：电子由第一激发单重态的最低振动能级→基态（多为S1→S0跃迁），发射波长为‘2的荧光；10-7～10-

7、9s。由图可见，发射荧光的能量比分子吸收的能量小，波长长；‘2>2>1；磷光发射：电子由第一激发三重态的最低振动能级→基态（T1→S0跃迁）；电子由S0进入T1的可能过程：（S0→T1禁阻跃迁）S0→激发→振动弛豫→内转换→系间跨越→振动弛豫→T1发光速度很慢：10-4～10s。光照停止后，可持续一段时间。阻铲孪哗牵郎宪丽崭式科岸辩肄母直本员饮稠述呻胸怨蚀瑟厚素橡鱼溶抢第5章分子发光分析法第5章分子发光分析法（3）荧光与磷光的根本区别：荧光是由激发单重态最低振动能层至基态各振动能层间跃迁产生的；磷光是由激发三重态的最低振动能层至基态