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第八章分子荧光光谱法光致发光和分子荧光光谱法8.1荧光光谱法基本原理2.激发态分子的失活:无辐射跃迁振动弛豫由于分子间碰撞，激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级转至较低振动能级的过程，能量以热的形式失去，其效率较高。内转换相同多重态的两个电子能级间，电子由高能级回到低能级的分子内过程。系(统)间窜越激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的过程。外转换激发态分子与溶剂或其他溶质相互作用、能量转换而使荧光（或磷光）减弱甚至消失的过程。荧光强度的减弱或消失，称为荧光熄灭（或猝灭）。凡是可使粒子间碰撞减少的条件如低温、高黏度可导致荧光增强。辐射跃迁荧光受光激发的分子从第一激发单重态的最低振动能级回到基态单重态(的不同振动能级)所发出的辐射.因先经非辐射方式释放能量到达第一激发单重态的最低振动能级，因此荧光波长一般比激发光波长长。磷光从第一激发三重态的最低振动能级回到基态单重态(的不同振动能级)所发出的辐射。8.1.2荧光强度及影响荧光的因素荧光分子的平均寿命用τ表示。τ越小表明荧光过程越快，效率高，而其他失活过程几率较小，分子越易发荧光。εmax代表吸光过程的难易。τ≈10-5/εmax对弱吸收体系，τ大，其他失活过程几率大，荧光强度减弱。Φ与失活过程的速率常数k有关：2.荧光强度与浓度的关系当I0一定时F=K·c即在低浓度时，溶液的荧光强度与荧光物质的浓度成正比，这是荧光法定量的基础。当I0一定时F=K·c在高浓度时不适用:1.由于数学近似引起F向浓度轴偏离;2.浓度大入射光被强烈吸收,溶液内部入射光减弱,荧光减弱。3.自猝灭——发光物质分子间碰撞而发生的能量无辐射转移。4.自吸收——溶液内部激发态分子所发射的荧光在通过外部溶液时被同类分子吸收。∵K与I0有关。∴荧光法灵敏度可通过增大光源辐射功率I0（或放大荧光信号）而提高。3.荧光与结构的关系（2）共轭效应芳香族化合物的荧光最常见且最强，大多数未取代芳烃在溶液中发荧光，随着环的数目和稠合程度增加，荧光峰红移，Φ↑。（3）平面刚性结构效应有刚性结构的分子容易发荧光，刚性和共平面性的增加有利于荧光发射。Φ＞0（4）取代基的影响4.影响荧光的环境因素（2）带有酸性或碱性取代基的芳香化合物的荧光与pH有关（3）溶剂溶剂极性增加有时会使荧光强度增加（Eπ-π减小），荧光波长红移；如：奎宁在苯、乙醇和水中的荧光效率的相对大小为1：30：1000若溶剂和荧光物质形成氢键或使荧光物质电离状态改变，会使荧光强度、荧光波长改变；含重原子的溶剂（碘乙烷、四溴化碳）使荧光减弱。（4）溶解氧的存在往往使荧光强度降低（氧猝灭）。光化学诱导氧化顺磁性氧与处于单重激发态的荧光分子作用，系间窜跃，使其成为顺磁性的三重态。8.1.3激发光谱和荧光光谱①Stokes位移；②荧光光谱和激发光谱大致成镜像对称；③荧光光谱形状和峰位与激发光波长无关，无论用λ=250和350nm哪一个作激发光源，所得荧光光谱形状和峰的位置都是相同的。8.2荧光分析仪器和荧光法的应用8.2.2荧光法的应用无机物直接产生荧光不多，通常通过与荧光试剂作用生成荧光螯合物而进行荧光分析。非过渡金属离子的荧光螯合物较多，荧光试剂具有两个（或以上）与MZ+形成螯合物的电子给予体官能团的芳香结构。荧光猝灭法：DNA与天青A作用可引起天青A荧光猝灭F、S、Fe、Ag、Co、Ni、CN-……、催化荧光法：Cu、Be、Fe、Co、Os……伯胺、仲胺、酚或氨基酸