7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
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厚度b ，样品浓度c 调节狭缝宽度,激光诱导荧光LIF，采用激光为光源，提高分析灵敏度
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
Summary of the Key Points
（1）分子产生荧光的条件
wenku.baidu.com
a.分子有吸收 b.分子有一定的荧光量子产率
（2）荧光与分子结构的关系
a.* →
b.共轭程度大 c.刚性平面 d.有给电子取代基
苯
苯酚
苯胺
苯甲酸 硝基苯
相对强度
10
18
20
3
0
重原子效应：荧光强度随取代基相对原子质量的增加而减弱
相对强度
氟苯 10
氯苯 7
溴苯 5
碘苯 0
系间窜跃加强，磷光强度增大
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
3.影响荧光强度的外部因素
（1）溶剂 溶剂的极性、氢键、配位键的形成，荧光发生变化（注明在何种溶剂中） （2）温度 温度降低，荧光强度增大。如荧光素钠的乙醇溶液，在-80℃量子产率接近1 （3）酸度 苯胺在pH 7~12的溶液中，蓝色荧光 pH<2或 pH>13，无荧光（严格控制酸度）
（3）影响荧光强度的因素 a.溶剂 b.温度 c.酸度
（4）荧光定量依据 If = Kc
第七章
荧光光谱分析法
Fluorescence Spectroscopy
青岛科技大学化学与分子工程学院 于锡娟
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
内转换
振动弛豫
内转换
S2
系间窜跃
S1 能
T1 T2
量
荧
磷
吸
光
外转换
光
收
S0
l1
l2
l 2
l3
荧光的产生：S0 → S* → S1最低振动能级→辐射跃迁至S0发射荧光 Q：是不是所有的分子都会有荧光？否
分子产生荧光的需要什么条件？如何提高荧光强度？
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
1.分子产生荧光的条件
（1）分子有吸收 （2）具有一定的荧光量子产率（ quantum yield ， QY ）
发射的光量子数
吸收的光量子数
若QYmin = 0，则没有荧光。 若吸收的光量子全部发射，则 QYmax = 1 通常适合荧光分析的物质需具备 QY ≥ 0.01
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
2.荧光与分子结构的关系
（3）刚性平面结构：可降低分子振动，减少与溶剂的相互作用，故具 有很强的荧光
荧光素和酚酞有相似结构 荧光素有很强的荧光，酚酞却没有
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
（4）取代基效应： 芳环上有给电子基，使荧光增强。芳环上有吸电子基，使荧光减弱。
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
2.荧光与分子结构的关系
判断某物质荧光强弱
（1）跃迁类型：* → 的荧光效率高，系间窜跃速率常数小，有利于荧 光的产生，
（2）共轭效应：提高共轭程度有利于增加荧光效率并产生红移
苯
萘
蒽
量子产率
0.11
0.29
0.46
发射波长/nm
278
321
400
有机荧光物质多含有键的有共轭结构的芳香族化合物及其金属配合物
特殊点： 1）有两个单色器 2）光源与检测器通常成直角
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
6.荧光定量公式
荧光强度 If正比于吸收的光强度Ia和荧光量子产率 ：
由朗伯-比耳定律：
If = Ia
Ia = I0(1-10- b c ) If = I0(1-10- bc ) = I0(1-e-2.3 b c ) 浓度很低时（A < 0.05），将括号项近似处理后：
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
4.荧光仪器及荧光强度
主要仪器厂家：Hitachi, Shimadzu, PerkinElmer, Horiba Q:荧光仪器内部由哪几部分组成？
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
5.仪器结构流程
荧光仪器主要由四部分组成： 激发光源、样品池、双单色器系统、检测器
If = 2.3 I0 b c = Kc
一定条件下，荧光强度与荧光物质浓度成正比
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素 练习
Q:根据荧光定量公式，可以通过哪些方法提高荧光强度？
答：荧光定量公式 If = 2.3 I0 b c = Kc 可以增大荧光量子产率， 入射光强度I0 ，摩尔吸光系数 ，样品池
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
Summary of the Key Points
（1）分子产生荧光的条件
wenku.baidu.com
a.分子有吸收 b.分子有一定的荧光量子产率
（2）荧光与分子结构的关系
a.* →
b.共轭程度大 c.刚性平面 d.有给电子取代基
苯
苯酚
苯胺
苯甲酸 硝基苯
相对强度
10
18
20
3
0
重原子效应：荧光强度随取代基相对原子质量的增加而减弱
相对强度
氟苯 10
氯苯 7
溴苯 5
碘苯 0
系间窜跃加强，磷光强度增大
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
3.影响荧光强度的外部因素
（1）溶剂 溶剂的极性、氢键、配位键的形成，荧光发生变化（注明在何种溶剂中） （2）温度 温度降低，荧光强度增大。如荧光素钠的乙醇溶液，在-80℃量子产率接近1 （3）酸度 苯胺在pH 7~12的溶液中，蓝色荧光 pH<2或 pH>13，无荧光（严格控制酸度）
（3）影响荧光强度的因素 a.溶剂 b.温度 c.酸度
（4）荧光定量依据 If = Kc
第七章
荧光光谱分析法
Fluorescence Spectroscopy
青岛科技大学化学与分子工程学院 于锡娟
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
内转换
振动弛豫
内转换
S2
系间窜跃
S1 能
T1 T2
量
荧
磷
吸
光
外转换
光
收
S0
l1
l2
l 2
l3
荧光的产生：S0 → S* → S1最低振动能级→辐射跃迁至S0发射荧光 Q：是不是所有的分子都会有荧光？否
分子产生荧光的需要什么条件？如何提高荧光强度？
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
1.分子产生荧光的条件
（1）分子有吸收 （2）具有一定的荧光量子产率（ quantum yield ， QY ）
发射的光量子数
吸收的光量子数
若QYmin = 0，则没有荧光。 若吸收的光量子全部发射，则 QYmax = 1 通常适合荧光分析的物质需具备 QY ≥ 0.01
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
2.荧光与分子结构的关系
（3）刚性平面结构：可降低分子振动，减少与溶剂的相互作用，故具 有很强的荧光
荧光素和酚酞有相似结构 荧光素有很强的荧光，酚酞却没有
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
（4）取代基效应： 芳环上有给电子基，使荧光增强。芳环上有吸电子基，使荧光减弱。
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
2.荧光与分子结构的关系
判断某物质荧光强弱
（1）跃迁类型：* → 的荧光效率高，系间窜跃速率常数小，有利于荧 光的产生，
（2）共轭效应：提高共轭程度有利于增加荧光效率并产生红移
苯
萘
蒽
量子产率
0.11
0.29
0.46
发射波长/nm
278
321
400
有机荧光物质多含有键的有共轭结构的芳香族化合物及其金属配合物
特殊点： 1）有两个单色器 2）光源与检测器通常成直角
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
6.荧光定量公式
荧光强度 If正比于吸收的光强度Ia和荧光量子产率 ：
由朗伯-比耳定律：
If = Ia
Ia = I0(1-10- b c ) If = I0(1-10- bc ) = I0(1-e-2.3 b c ) 浓度很低时（A < 0.05），将括号项近似处理后：
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
4.荧光仪器及荧光强度
主要仪器厂家：Hitachi, Shimadzu, PerkinElmer, Horiba Q:荧光仪器内部由哪几部分组成？
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素
5.仪器结构流程
荧光仪器主要由四部分组成： 激发光源、样品池、双单色器系统、检测器
If = 2.3 I0 b c = Kc
一定条件下，荧光强度与荧光物质浓度成正比
7.2 荧光强度及影响荧光强度的因素 练习
Q:根据荧光定量公式，可以通过哪些方法提高荧光强度？
答：荧光定量公式 If = 2.3 I0 b c = Kc 可以增大荧光量子产率， 入射光强度I0 ，摩尔吸光系数 ，样品池