荧光分子发光强度和量子产率有关系吗

荧光分子发光强度和量子产率有关系吗

二氯荧光素量子产率的测定 一、实验目的 1、了解荧光分析法及测量荧光物质的荧光量子产率的基本原理。 2、掌握二氯荧光素量子产率的测量方法和相关影响因素。 二、方法原理 荧光分析法在有机电致发光、生物医药、临床诊断等领域得到广泛应用。高性能荧光材料的制备已成为这些领域的研究热点与前沿，而这些荧光材料的荧光量子产率的高低直接影响它们的性能优劣。荧光量子产率（YF）即荧光物质吸光后所发射的荧光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比值。它的数值在通常情况下总是小于1。YF的数值越大则化合物的荧光越强，而无荧光的物质的荧光量子产率却等于或非常接近于零。 荧光量子产率一般采用参比法测定。即在相同激发条件下，分别测定待测荧光试样和已知量子产率的参比荧光标准物质两种稀溶液的积分荧光强度（即校正荧光光谱所包括的面积）以及对一相同激发波长的入射光（紫外-可见光）的吸光度，再将这些值分别代入特定公式进行计算，就可获得待测荧光试样的量子产率： Yu = Ys ·· Yu、Ys —待测物质和参比标准物质的荧光量子产率； Fu、Fs —为待测物质和参比物质的积分荧光强度； Au、As —为待测物质和参比物质在该激发波长的入射光的吸光度（A=εbc）。 运用此公式时一般要求吸光度As、Au低于0.05。参比标准样最好选择其激发波长值相近的荧光物质。有分析应用价值的荧光化合物的Yu一般常在0.1-1之间。 三、仪器和试剂 1、分子荧光光谱仪；紫外－可见分光光度计； 2、二氯荧光素（5.0μg·mL-1）待测试样溶液(含1.0mol·L-1 NaOH水溶液)；罗丹明B（5.0μg·mL-1）参比标准溶液（溶剂为无水乙醇）； 3、荧光比色皿一个，紫外石英比色皿一对；10 mL具塞比色管、移液管。 四、实验步骤 1、移取所需浓度的二氯荧光素与罗丹明B溶液，用相应溶剂稀释至10.0 mL（A505nm<0.05），在紫外－可见分光光度计上测定其吸收光谱曲线；分别测定它们在505 nm处的吸光度。 2、移取上述相同的溶液于荧光比色皿中，在荧光仪上分别扫描其荧光激发光谱及发射光谱；分别测定它们以505 nm为激发波长时的荧光发射光谱。 五、结果处理 1、计算二氯荧光素和标准物质罗丹明B的荧光光谱的相对积分面积。 2、从相关资料查阅参比标准物质罗丹明B在乙醇溶剂中的量子产率。 3、将所获得的各相关数据代入荧光量子产率计算公式计算二氯荧光素溶液的量子产率数值。 六、注意事项 1、如何测定某物质的荧光激发光谱与发射光谱曲线？ 2、测量某荧光物质的荧光量子产率时，如何选择荧光参比标准物质，它的作用是什么？ 3、吸光度的测定与测定荧光光谱的面积时的激发波长为什么要一致？ 4、为什么要求待测物质与荧光参

荧光的发光强度应该直接依赖于荧光的发光速率 if=kf[s1]，其中kf是荧光的速率常数，[s1]是s1激发态的浓度。两边对dt积分得：nf=kf∫[s1]dt，nf单位体积内发射的荧光光子总数。 又因为分子吸收光子被激发后理论上有3个一级过程——荧光、内转换(ic)、系间窜跃(isc)相互竞争，那么d[s1]/dt=ia-kf[s1]-kic[s1]-kisc[s1]。两边同乘dt积分得0=na-(kf+kic+kisc)∫[s1]dt，na是单位体积内吸收光子的总数。 因此，量子产率φf=nf/na=kf/(kf+kic+kisc)=kf/ks，ks是s1态消耗的速率常数。那么if=φfks[s1]，ks[s1]是s1态分子的消耗速率。也就是在每一时刻，消耗的s1态分子都有固定份额φf发出荧光光子。这样，荧光的强度还依赖s1态分子消耗的速率，但φf越高，if越大是显而易见的。特别地，对于固定光强激发，ia为定值，体系形成稳态，ia=ks[s1]，那么if=φfia，荧光光强除了正比于激发光强这个外部因素外，也只与量子产率这一个体系的内在性质成正比。