激发三重态

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激发三重态

在一般温度下，大多数分子处在基态的最低振动能级。处于基态的分子吸收能量(电能、热能、化学能或光能等)后被激发为激发态。激发态是很不稳定的，
它将很快地释放出能量又重新跃迁回基态。若分子返回基态时以发射电磁辐射(即光)的形式释放能量，就称为“发光”。如果物质的分子吸收了光能而被激
发，跃迁回基态所发射的电磁辐射，称为荧光和磷光。现从分子结构理论来讨论荧光和磷光的产生机理。
。V=0、1、2、3、…表示基态和激发态的振动能级。
图14.2 荧光和磷光体系能级图
处于激发态的分子是很不稳定的，它可能通过辐射跃迁和非辐射跃迁的形式去活化(去激发)释放出多余的能量而返回基态。
辐射跃迁主要涉及到荧光，延迟荧光或磷光的发射；无辐射跃迁是指以热的形式释放多余的能量，包括振动弛豫、内部转移、系间跨越及外部转移等过
占据的两个电子必须具有相反的自旋方向，即自旋配对。若分子中所有电子都是自旋配对的，则S=0,M=1,该分子便处于单重态(或叫单重线)，用符号S表示。
大多数有机化合物分子的基态都处于单重态。基态分子吸收能量后，若电子在跃迁过程中，不发生自旋方向的变化，这时仍然是M=1，分子处于激发的单重
态；如果电子在跃迁过程中伴随着自旋方向的变化，这时分子中便具有两个自旋不配对的电子，即S=1,M=3，分子处于激发的三重态，用符号T表示。
磷光的寿命为10－4～100s。因此，外光源照射停止后，磷光仍可持续一短时间。由于经过系间跨跃及T1 中振动弛豫丢失了一部分能量，
所以磷光波长比荧光波长要长，即。
必须指出的是 T1还可能通过热激发而重新跃回S1 即T1S1，然后再由S1经辐射跃迁回S0，即S1S0，发出荧光，这种荧光称为延迟荧光，
图14.1为电子重态示意图。

氮氧自由基对苯甲酮三重激发态猝灭反应的TR_EPR研究

飞，卞伟伟，朱光来，许新胜郑 ( 安徽师范大学原子与分子物理研究所，安徽芜湖 241000)摘要: 利用 T Ｒ-EP Ｒ技术并结合瞬态吸收光谱方法研究了乙二醇( EG ) 均相溶液中稳态自由基TEMP O 对光诱导苯甲酮三重激发态 3 BP * 的猝灭反应，分析了其中的光化学反应中间体，讨论光解自由基的 C I DEP 机理，测量了 TE MP O 对3 BP *的猝灭速率常数．结果表明，EG 均相溶液中 BP * 与溶剂分子 E G 之间存在氢原子转移反应，生成苯甲酮中性自由基 BP H ·和乙二醇羰自由基 E g l ［－H ］· ． E + E / A 的 C I DEP 信号说明 TM 机理是体系 C I DEP 的主要机理．另外，T E MP O 对3 BP * 也有明显的猝灭作用，猝灭速率常数为 1． 40 × 107 L ． m o l － 1 ·s － 1 ．关键词: 苯甲酮; TE MPO ; T Ｒ-EP Ｒ; 猝灭动力3 + 2; O643． 12中图分类号: O562．文献标志码: A文章编号: 1001 － 2443( 2014) 05 － 0449 － 05 苯甲酮 ( b e n z o ph e n o n e ，BP ) 是一种常用的药物、香料、杀虫剂中间体，广泛使用于香水和皂用香料中［1 － 3］．苯甲酮也是一种典型的紫外线吸收剂，能够有效吸收 290 － 360nm 的紫外光，因此化妆品行业中常把它用于生产防晒霜和防晒膏．然而，进入人体的苯甲酮在紫外光的照射下( 皮肤中就有这样的过程) 会形成高氧化性的激发三重态 3 BP * ，高氧化性的激发三重态 3 BP *有对人体造成伤害的风险．一方面，高氧化性的激发三重态3 BP *可能会通过夺电子或质子直接攻击蛋白质、DN A 造成生物损伤，另一方面，它们也可作为基态氧3 O 的敏化剂形成1O 间接氧化蛋白质、DN A 而造成生物损伤［4 － 8］．正是由于激发三重态3 BP * 有对生 2 2 组织造成损伤的可能，使得研究激发三重态3 BP * 的猝灭反应成为一项有意义的课题．很多研究表明，氮氧自由基( 2，2，6，6-四甲基-1-哌啶酮，TE MPO ) 是光敏分子激发态自旋极化的有效猝灭剂，TE MP O 与光敏分子激发单重态或激发三重态之间通过磁相互作用使前者产生自旋极化的机理分别称之为二重态母体的自由基－三重态对机理( DP -ＲTPM ) 和四重态母体的自由基－三重态对机理 ( QP - ＲTP M ) ［9］．本实验室曾系统地开展过 DP -ＲTPM 及 QP -ＲTP M 的理论计算以及 TEMPO 对蒽醌、对苯醌、丙酮以及杜醌等三重激发态猝灭反应的实验研究［10 － 14］．但有关 TE MP O 对 BP 激发三重态的猝灭机理和猝灭动力学研究在文献调研范围内还未见开展．T Ｒ-EP Ｒ技术是探测和鉴定光化学反应过程中顺磁性自由基或三重态等反应中间体的强有力手段．本文采用 T Ｒ-EP Ｒ技术并结合瞬态吸收光谱的方法，在乙二醇( EG ) 均相溶液中开展 TEMPO 对光诱导苯甲酮激发三重态的猝灭反应研究，分析其中的光化学反应中间体，讨论稳态自由基 TE MPO 对 BP 激发三重态的猝灭机理，并测量稳态自由基 TE MPO 对苯甲酮三重态3 BP *的猝灭动力学．实验试验中所用 T Ｒ-EP Ｒ波谱仪已在相关文献［15］中做详细介绍，这里简单介绍如下: 微波频率约为9． 4G H z ，功率约为 15mW ; 微波系统采用平衡反射桥式电路和零差拍平衡混频方式，无高频磁场调制; 用 TE 102 矩形腔作样品腔，样品放置的位置是微波磁场的波腹处; 平衡混频器的输出信号送入宽带差动放大器，其响应时间为 50ns ．放大器的输出或送至数字存储示波器记录固定磁场下 C I DEP 的时间演化信号，或送至1 收稿日期: 2013 － 12 － 20基金项目: 国家自然科学基金 ( 20903004、21173002 ) ; 安徽省自然科学基金 ( 1308085MB20 ) ; 安徽高校省级自然科学研究重点项目 ( K J2010A145) ．作者简介: 郑飞( 1989 － ) ，男，安徽六安人，硕士研究生; 许新胜( 1975 － ) ，安徽芜湖市人，博士、教授、博士生导师．引用格式: 郑飞，卞伟伟，朱光来，许新胜．氮氧自由基对苯甲酮三重激发态猝灭反应的 T Ｒ-EP Ｒ研究［J ］．安徽师范大学学报: 自然科学版，2014，37( 5) : 449 － 453450安徽师范大学学报 ( 自然科学版 ) 2014 年Boxcar 平均器取样平均后，通过磁场的线性扫描，在计算机上记录 C I DEP 磁场谱．激光光源为 Nd : YAG 激光器三倍频输出的 355nm 激光，单脉冲能量为 8m J ，重复频率为 20H z ．样品管为厚度约 0． 5mm 的扁平石英管．为了防止激光照射下样品的局部过热，样品经蠕动泵循环流过谐振腔． Boxcar 平均器取样门宽为 0． 3μs ，B o xc a r 取样门相对激光激发的延时为 0． 6μs ．实验中所用试剂均为分析纯．光解物质苯甲酮 ( 99． 5% ) 未经进一步提纯直接使用，溶剂为乙二醇( EG ) ．苯甲酮在溶液中的浓度均为 0． 05m o l ·L － 1 ．在 C I DEP 测量前用氮气对配制好的样品鼓泡除氧．瞬态吸收光谱的测量在中国科学技术大学微尺度物质科学实验室完成．结果与讨论3 光解 BP / E G 体系的 C I D E P图1 为 BP / EG 体系在 N2 饱和条件下经过 355nm 激光照射后记录到的 C I DEP 信号．图 1 中的 CIDEP 谱线可以分为两组，一组是低场侧和高场侧都有的、磁场范围较宽的超精细双线，这部分谱线在光解对苯醌 / EG ［16］、蒽醌 / EG ［17］等体系时也观察到过，可将其归属为乙二醇羰基自由基 E g l3． 1 ［－ H ］·( CH ( OH ) C HO H ，g = 2． 0041，a = H ( α) 2 7mT ，a 2H ( β，CH ) 93mT ，a H ( β，OH )1． = 0． = 0． 2 95mT ) ［18］． E g l ［－ H ］· 自由基的超精细线应该是六条超精细双线，图 1 中明显分辨的是低场两条和高场侧的两条，另外的两条位于中心磁场附近，因与谱线叠加而未能明显分辨．另一组强度较大，位于中心磁场处的较宽的超精细线，可归属为苯甲酮中性自由基( BP H · ) ［1］．由此可见，光解过程中存在着3 BP *从 EG 上夺氢的氢原子转移反应，生成苯甲酮中性自由基 BP H ·和乙二醇羰基自由基 E g l ［－ H ］·．另外，图 1 中的 C I DEP 信号整体是发射的，而且呈现出明显的图 1 室温下光解 BP / EG 体系的 C I DEP 谱，［BP ］= 50 × 10 － 3 mo l ·L － 1 ，延时 0． 6μs低场侧信号强、高场侧信号弱即发射 + 发射 / 吸收( E + E / A ) 的特点，可见氢原子转移过程中自由基 CIDEP的形成机理主要是三重态机理( TM ) ，同时ＲP M 机理也有相当份额的贡献［19］．为了进一步确认上述氢原子转移反应，我们测量了光解 BP / EG 体系的瞬态吸收光谱，如图 2 所示．图 2中 541nm 附近的吸收峰可归属于3 BP * ，632nm 附近的吸收峰属于 BP H · ［20］．而且随着激光激发后延时的增加，541nm 处3 BP * 吸收峰强度减弱的同时 632nm 处 BP H · 的吸收峰在增强．可见，光解 BP / EG 体系过程中的确存在着3 BP *从 EG 上的夺氢的反应过程．于是，光解 BP / EG 体系过程中可能存在的光物理与光化学过程如下:hv I SC31 * *( I ) BP → BP → BP 3 T － 113BP *→BP( II )( III )k sq+ BP →BP + BP3BP * kr+ CH ( OH ) CH OH →+ CH ( OH ) C HOH3BP * ( I V ) 2 2 2OH( I ) 式表示基态苯甲酮分子吸收 355nm 光子跃迁到激发单重态1 BP * ，然后再经各向异性的系间窜越( I S C )产生自旋极化的激发三重态3 BP * ． ( II ) 表示激发三重态3 BP * 的自旋晶格弛豫过程，3 T自旋晶格弛豫时间． 1 ( III ) 式表示的是3 BP * 的自猝灭过程，自猝灭速率常数是 k ． ( IV ) 表示3 BP * 从乙二醇分子上夺氢生成极化sq郑飞，卞伟伟，朱光来，等:氮氧自由基对苯甲酮三重激发态猝灭反应的 T Ｒ-EP Ｒ研究45137 卷第 5 期的苯甲酮中性自由基 BP H ·和乙二醇羰基自由基 E g l ［－ H ］· ，k 表示3 BP * 与 EG 之间的氢原 r子转移速率常数．光解 BP / E G / TE MP O 体系的 C I D E P图3( a ) 是未经高频调制的 TE MPO 的稳态 ES Ｒ吸收信号，超精细常数为 1． 6mT ［9］．图 3( b ) 是光解 BP / EG / TEMPO 体系测量得到的C I DEP 谱．图 3 ( b ) 中 BP H · 和 E g l ［－ H ］· 的 C I DEP 信号变弱，强度较大的三条超精细线，其超精细常数也是 1． 6mT ，而且是发射的，属于TE MP O ．可见，光解过程中母体三重态3 BP * 的自旋极化转移给了 TE MP O ．另外，图 3 ( b ) TE MP O 的 C I DEP 信号强度还表现出较强的 E + E / A 的超精细相关性，这说明 TE MPO 的极化形成机理主要是 QP -ＲTPM ［19］．于是，我们认为光解 BP /3． 2 图 2 光解 BP / EG 均相体系( Ar 2 饱和) 的瞬态吸收光谱EG / TEMP O 体系过程中除了反应( I ) － ( IV ) 外，还存在如下的反应图 3 TEMP O 的稳态 ES Ｒ谱( a ) 及光解 BP / EG / TEMP O 体系的C I DEP 谱( b ) ，［TE MP O ］= 10 × 10 － 3 mo l ·L － 1 ，延时 0． 6μs图 4 光解 BP / EG / TEMP O 体系 I ［Eg ［l － H ］·］0 / I ［Eg l ［－ H ］·］随［TEMPO ］的变化曲线TE MP O 对 3 BP * 的猝灭速率常数基于反应( I ) － ( V ) ，可得如下的 S t e r n -V o l m e r 方程3． 3 I ［E g l ［－ H ·］］= 1 + k ［TEMPO ］( 1) ( 2) ( 3)s I ［E g l ［-H ］·］k s = k q τ其中1 τ = 3 T － 1+ k sq + k r1 ( 1) 式中 I ［E g l ［－ H ］·］和 I E g l［－ H ］· 分别表示未加 TE MP O 和加入 TE MPO 后 E g l ［－ H ］的 C I DEP 信号强度，k s 是 ·452安徽师范大学学报 ( 自然科学版 ) 2014 年I ［E g l ［－ H ］·］0 / I ［E g l ［－ H ］·］随 TE MPO 浓度［TE MP O ］变化的斜率，( 2 ) 式中 τ 表示 BP 的寿命．由( 1 ) － ( 3 ) 式可 3 *见，要测量 TE MP O 对3 BP *的猝灭速率常数 k ，首先要测量 I 随［TEMPO ］变化的斜率/ I ［E g l ［－ H ］·］0 ［E g l ［－ H ］·］q k s ，然后再测量 BP 的寿命 τ．3 *表1 光解 BP / EG / T EM PO 体系的动力学参数表 1 列出了不同 TEMPO 浓度下 I ［E g l ［－ H ］·］ / 0I ［E g l ［－ H ］·］值，将其对 TEMPO 浓度［TEMPO ］作图可得如图 4 所示的 S t e r n -v o l m e r 曲线，线性拟合可得其I / TE M P O ( 10 － 3mo l / L ) ［Eg l ［－ H ］］0 k ( L ·mo l － 1) τ( μs ) k ( L ·mo l － 1·s － 1) · s q I ［Eg l ［－ H］·］2 46 810 1． 235 1． 364 1． 712－1 斜率为 k s = 165． 85L m o l ．图 5 是光解 BP / EG 体系 541nm 处3 BP * 的瞬态吸收衰减曲线，单指数拟合得到 3 BP *的寿命 τ 为 11． 80μs ．于是根据( 2) 式 1． 4 ×107165． 85 11． 80 可计算得到光解 BP / EG 体系 TE MP O 对3 BP * 的猝灭速率常数为 1． 40 × 107 L ·m o l － 1·s － 1．从上面的结果可以看出，稳自由基 TEMPO对 3 BP * 的猝灭速率常数在 107 L ·m o l － 1 ·s － 1量级．我们知道，溶液中进行的光化学反应一般都是近似受扩散控制的，而且乙醇、乙腈溶液中，扩散控制的反应速率常数一般为 109 L m o l － 1 s－ 1 量级［21］，可见我们这里的 TE MPO 对3 BP *的猝灭速率常数与其相差 2 个数量级．事实上，溶液中受扩散控制的反应，其反应速率常数与反应物扩散系数成正比，而扩散系数可由 S t o k es - E i n s t e i n 关系式给出，即k B T ( 4)D =6πηr式中 η 是溶剂的粘度，r 是反应物分子半径，k B是玻尔兹曼常数，T 是绝对温度．由( 4 ) 式可知，图5 光解 BP / EG 体系 541nm 处3BP * 的瞬态吸收衰减曲线扩散系数 D 与溶剂粘度成反比．由于乙二醇的粘度是 1． 16 × 10 － 2 P as ［22］，而乙醇和乙腈粘度分别是 9． 97 × 10 － 4 Pas 和 3． 45 × 10 － 4 P as ［23］，它们相差数十倍，因此，TE MPO 对3 BP * 的猝灭速率常数在 107 L ·m o l － 1 ·s － 1 量级是可以理解的，这也说明 TE MP O 对3 BP *的猝灭反应也是近似受扩散控制的．结论4 本文利用 T Ｒ-EP Ｒ技术并结合瞬态吸收光谱的方法研究了乙二醇均相溶液中激光诱导的稳态自由基TE MPO 对 3 BP * 的猝灭反应．光解 BP / EG 体系，3BP * 从溶剂分子 EG 上夺氢形成苯甲酮中性自由基 BP H · 和乙二醇羰自由基 E g l ［－ H ］· ，光解自由基 C I DEP 形成的主要机理是 TM 机理，同时ＲPM 机理也有相当的贡献．当体系中加入 TE MPO 时，观察到发射的 TE MPO 的 C I DEP 信号，T E MP O 对 3 BP * 具有明显的猝灭作用，猝灭反应过程伴随着自旋极化的转移，猝灭速率常数为 1． 40 × 107 L ·m o l － 1 ·s － 1，反应近似受扩散控制．参考文献:［1］ Turr N i cho l as J ，Khudya ko v I go r V ． An e l ec tr on sp i n po l a r i za t i on study of the i n t e r ac t i on of pho t oexc i t ed tr i p l e t mo l ecu l es w i t h mono andpo l yn i tr oxy l s t ab l e fr ee Ｒad i ca l s ［J ］． J Phys Chem ，1993，( 97) : 1138 － 1144． INBA Ｒ S ，LI NSC HI TZ H ，COHEN S G ． P r i ma r y quantum y i e l ds of k e t y l r ad i ca l s i n pho t o r educ t i on by am i nes ． A bs tr ac t i on of hyd r ogen from n i tr ogen ［J ］． J Am Chem Soc ，1980，( 102) : 1419 － 1421．S I MON J 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e xc i t e d tr i p l e t of benzophenone ( 3 BP * ) by s t a b l e r a d i c a l TEMPO i n e t hy l e n e g l yc o l ( EG ) homogeneous s o l u t i o n have been s t ud i e d by u s i n g t i m e -r es o l e d e l e c tr o n p a r a m ag n a n e t i c resonance ( T Ｒ-EP Ｒ) t e chn i qu e and tr a n s i e n t a b s o r p t i v e spec trum method ． The tr a n s i e n t r ea c t i o n i n t e r m e d i a t es and c h e m i c a l i nduc e d dy n a m i c e l e c tr o n p o l a r i z a t i o n ( CIDEP ) m e c h a n i s m have b ee n a n a l y z e d ． The qu e nc h i n g rate constant of 3BP*by TEMPO has been measured ． The e x p e r i m e n t a l r es u l t si nd i c a t e that there i s hydrogen atom transfer r ea c t i o n from EG to 3BP *，and the n e u tr a l s e m i qu i n o n e r a d i c a l and k e t y l r a d i c a l are generated ． The E + E / A pattern C I DEP means that tr i p l e t m e ch a n i s m ( TM ) i s the m a i n m e c h a n i s m ． TEMPO i s an e ff e c t i v e quencher to 3BP*and the qu e nc h i n g rate constant i s 1． 40 × 107 L ·m o l－ 1·s－ 1．K e y wo r d s : b e n z o ph e n o n e ; TEMPO ; T Ｒ-EP Ｒ; qu e nc h i n g。

仪器分析名词解释

仪器分析名词解释1指示电极：在电化学电池中借以反映待测离子活度，发生所需电化学反应或激发信号的电极。

2参比电极：在恒温恒压条件下，电极电位不随溶液中待测离子活度的变化而变化，具有基本恒定电位值的电极。

3钠差（碱差）：当电极测定PH>9.5或钠离子浓度较高的溶液时，ph值的测定值低于真实值，偏小而产生负误差。

4酸差：测定pH<1的强酸溶液时,PH的测定值高于真实值，产生正误差。

5原子光谱法：以测量气态原子离子外层或内层电子能级跃迁所产生的光谱为基础的成分分析方法。

6分子光谱法：以测量分子转动能级，分子中原子的振动能级（包括分子转动能级），分子的电子能级（包括振-转能级）等的能级跃迁而产生的分子光谱为基础的定性定量和物质结构分析的分析方法。

7生色团（Chromphre）含有π键的不饱和基团，能产生n-π某,π-π某跃迁。

8助色团(Au某ochrome)含有非键电子对的饱和基团，本身没有生色功能：与生色团相连时，发生n-π共轭作用，增强生色团的生色能力。

9红移（Redhift）某化合物的最大吸收波长向长波方向移动。

10蓝移（Bluehift）某化合物的最大吸收波长向短波方向移动。

11增色/减色效应(Hyperchromic/Hypochromiceffect)：吸收强度（摩尔吸光系数）增大/减小的现象。

12荧光发射（Fluorecenceemiion）当激发态分子经过内转换或振动弛豫到达第一电子激发态的最低振动能级后，以辐射形式发射光量子，回到基态的过程。

13磷光发射(Phophorecenceemiion)经过体系间跨越的分子再通过振动弛豫降至激发三重态的最低振动能级，跃迁回基态的各个能级并辐射发光的过程。

14振动弛豫（Vibrationalrela某ation）激发态分子与溶剂分子碰撞，以热能形式损失部分能量，以极快速度降至同一电子激发态的最低振动能级上。

15内转换（Internalconverion）当2个电子能级靠近或有重叠时，发生电子由高能级以无辐射跃迁的方式返回低能级，将激发能转变成热能。

分子发光

（ 3）基态单重态到激发单重态的激发为允许跃迁，基态单重态到激发三重态的激发为禁阻跃迁。
（4）激发三重态的能量较激发单重态的能量低。
2、分子能级结构与分子发射光谱
处于激发态的电子，通常以辐射跃迁方式或无辐射
跃迁方式再回到基态。
辐射跃迁：荧光、磷光的发射。无辐射跃迁：振动弛豫（VR）、内转化（ic）、体系间窜跃（isc）等。
A
(2.3 A) 2 (2.3 A)3 I f I o [2.3 A ] 2 3
如果吸光度A<0.05, 方括号中其他各项与第一项相比均可忽略:
I f 2.3 I o A
由于A=bc，故在实验条件固定时，荧光强度与浓
度成正比，即：
I f 2.3I 0 A
抗体、抗原
酶联免疫吸附分析示意 Enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）
2. 荧光与有机化合物结构的关系
（1）跃迁类型对于大多数荧光物质，首先经历激发，然后经过
振动弛豫或其他无辐射跃迁，再发生跃迁而得到荧光。
（2）共轭效应容易实现激发的芳香族化合物容易发生荧光。增加体系的共轭度荧光效率将增大，主要是由于增大荧光物质的摩尔吸光系数，有利于产生更多的激发态分子。
类型转入三重态猝灭：溶解氧与荧光物质。发生电子转移反应猝灭：猝灭剂与荧光物质。浓度较高单重激发态的分子在荧光物质的自猝灭：发生荧光之前和未激发的荧光物质分子碰撞而引起的自猝灭。 29
二、荧光分析仪
Cary Eclipse 荧光分光光度计荧光、磷光化学/生物发光美国瓦里安技术中国有限公司
抗磁性。
当分子吸收能量后，在跃迁过程中不发生电子自旋方

单线态和三线态

单线态和三线态是指分子的激发态大多数分子含有偶数电子，在基态时，这些电子成对地存在于各个原子或分子轨道中，成对自旋，方向相反，电子净自旋等于零：S= 12 +（-12 ）=0,其多重性M=2S+仁1 （M为磁量子数），因此，分子是抗（反）磁性的，其能级不受外界磁场影响而分裂，称单线态”当基态分子的一个成对电子吸收光辐射后，被激发跃迁到能量较高的轨道上，通常它的自旋方向不改变，即S=0,则激发态仍是单线态，即单线（重）激发态”如果电子在跃迁过程中，还伴随着自旋方向的改变，这时便具有两个自旋不配对的电子，电子净自旋不等于零，而等于S=12+1/2=1其多重性：M=2S+仁3即分子在磁场中受到影响而产生能级分裂，这种受激态称为三线（重）激发态”三线激发态”比单线激发态”能量稍低。

但由于电子自旋方向的改变在光谱学上一般是禁阻的，即跃迁几率非常小，只相当于单线态-单线态过程的10-6~10-7。

当激发态的分子通过振动驰豫--内转换--振动驰豫到达第一单线激发态的最低振动能级时，第一单线激发态最低振动能级的电子可通过发射辐射（光子）跃回到基态的不同振动能级，此过程称荧光发射”如果荧光几率较高，则发射过程较快，需10-8秒。

第一电子三线激发态最低振动能级的分子以发射辐射（光子）的形式回到基态的不同振动能级，此过程称为磷光发射”发生过程较慢约10-4~10秒。

第二章分子发光分析分子一吸收能量一激发为激发态一释放出能量亠基态称为“发光光致发光分子发光化学发光荧光磷光电能化学能光能辐射跃迁I光的形式释放非辐射跃迁以热的形'释放分子荧光分析法一.基本原理（一）荧光和磷光的产生从分子结构理论来讨论-振动能级Y・转动能级'S=0, J=1单重态s 表示（所有电子都是自旋配对的）大多数基态分子都处于单重态「S 二J=3 三重态T 表不电子在跃迁过程中伴随着自旋方向的变化（自旋平行）基态单亟态S 激发态单重态S 激发态三垂态T激发单重态S 与激发三重态T 的不同点: ⑴S 是抗磁分子，T 是顺磁分子⑵t s = 108s, tp =丄〜Is ；（发光速度很慢） ⑶基态单重态到激发单重态的激发为允许跃迁, 基态单重态到激发三重态的激发为禁阻跃迁;⑷激发三重态的能量较激发单重态的能量低r 电子所处的能级分子中电子的能量状态Y亠电子的多重态2J=2S+1S ：为各电子自旋量子数的2.分子内的光物理过程其中S。

武汉大学《分析化学》(第5版)(下册)课后习题(分子发光分析法) 【圣才出品】

第8章　分子发光分析法8-1 解释下列名词：（1）单重态；（2）三重态；（3）系间窜越；（4）振动弛豫；（5）荧光猝灭；（6）荧光量子产率；（7）重原子效应。

答：（1）单重态是指分子中的全部电子都自旋配对的分子能态，用符号S 表示，单重态分子具有抗磁性。

（2）三重态是指分子中存在两个自旋不配对的电子的分子能态，用符号T 表示，三重态分子具有顺磁性。

（3）系间窜越是指不同多重态的两个电子态间的非辐射跃迁的过程。

（4）振动弛豫是指分子将多余的振动能量传递给介质而衰变到同一电子能级的最低振动能级的过程。

（5）荧光猝灭是指荧光物质与溶剂分子间发生导致荧光强度下降的化学或物理过程。

（6）荧光量子产率是指荧光物质吸光后发射的荧光光子数与吸收的激发光光子数的比值。

（7）重原子效应是指磷光测定体系中存在原子序数较大的原子时，重原子的高核电荷引起或增强了溶质分子自旋轨道的耦合作用，从而增大了，体系间的窜11S T →01S T →跃概率，有利于磷光的产生的现象。

8-2 说明磷光与荧光在发射特性上的差别及其原因。

答：磷光与荧光在发射特性上的差别及其原因如下：（1）磷光是来自最低激发三重态的辐射跃迁过程所伴随的发光现象，发光过程速率常数小，激发态的寿命相对较长。

第一激发单重态的最低振动能级，通过系间窜越至第一激发三重态，再经振动弛豫，转至最低振动能级进而发射磷光，系间窜跃是自旋禁阻的，因此过程速率常数小。

（2）荧光是来自最低激发单重态的辐射跃迁过程所伴随的发光现象，发光过程速率常数大，激发态的寿命短。

8-3 简要说明荧光发射光谱的形状通常与激发波长无关的原因。

答：荧光发射光谱的形状通常与激发波长无关的原因为：荧光的产生是由第一电子激发态的最低振动能级开始，而与荧光分子被激发至哪一能级无关。

8-4 与分光光度法比较，荧光分析法有哪些优点？原因何在？答：（1）荧光分析法的优点相对分光光度法，荧光分析法具有更高的灵敏度。

（2）原因①荧光强度与激发光强度成正比，提高激发光强度可以使荧光强度增大，而分光光度法检测的是吸光度，增大入射光强度，透过光信号与入射光信号同比例增大，吸光度值不会发生变化，因此不能提高灵敏度；②荧光的测量是在与激发光垂直的方向上进行的，消除了杂散光和透射光对荧光测量的影响。

仪器分析名词解释

仪器分析名词解释：1指示电极：在电化学电池中借以反映待测离子活度，发生所需电化学反应或激发信号的电极。

2参比电极：在恒温恒压条件下，电极电位不随溶液中待测离子活度的变化而变化，具有基本恒定电位值的电极。

3钠差（碱差）：当电极测定PH>9.5或钠离子浓度较高的溶液时，ph值的测定值低于真实值，偏小而产生负误差。

4酸差：测定pH<1的强酸溶液时, PH的测定值高于真实值，产生正误差。

5原子光谱法：以测量气态原子离子外层或内层电子能级跃迁所产生的光谱为基础的成分分析方法。

7生色团（Chromphre）含有π键的不饱和基团，能产生n-π*,π-π*跃迁。

8助色团(Auxochrome)含有非键电子对的饱和基团，本身没有生色功能：与生色团相连时，发生n-π共轭作用，增强生色团的生色能力。

9红移（Red shift）某化合物的最大吸收波长向长波方向移动。

10蓝移（Blue shift）某化合物的最大吸收波长向短波方向移动。

11增色/减色效应(Hyperchromic/Hypochromic effect)：吸收强度（摩尔吸光系数）增大/减小的现象。

12荧光发射（Fluorescence emission）当激发态分子经过内转换或振动弛豫到达第一电子激发态的最低振动能级后，以辐射形式发射光量子，回到基态的过程。

13磷光发射(Phosphorescence emission)经过体系间跨越的分子再通过振动弛豫降至激发三重态的最低振动能级，跃迁回基态的各个能级并辐射发光的过程。

14振动弛豫（Vibrational relaxation）激发态分子与溶剂分子碰撞，以热能形式损失部分能量，以极快速度降至同一电子激发态的最低振动能级上。

(完整版)荧光光谱原理和应用

S1
能
量
发
吸
射
收
荧
光
S0
l1
l 2 l 2
外转换
l3
T1 T2 发射磷振动弛豫光
12
失活的途径
电子处于激发态是不稳定状态，容易返回基态，在这个过程中通过
辐射跃迁(发光)和无辐射跃迁等方式失去能量，这个过程就称为失活。
失活途径
辐射跃迁
无辐射跃迁
荧光
磷光
系间窜越内转换外转换振动弛豫
激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几率大。
动能级．
17
荧光光谱与磷光光谱
荧光光谱
固定激发光波长物质发射的荧光强度与发射光波长关系曲线，如右图中曲线II。荧光本身则是由电子在两能级间不发生自旋反转的辐射跃迁过程中所产生的光。
磷光光谱
固定激发光波长物质发射的磷光强度与发射光波长关系曲线，如右图中曲线III。磷光本身则是由电子在两能级间发生自旋反转的辐射跃迁过程中所产生的光。
荧光是指一种光致发光的冷发光现象。
当某种常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线）照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光（通常波长在可见光波段）；而且一旦停止入射光，发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。
1
磷光是一种缓慢发光的光致冷发光现象。当某种
常温物质经某种波长的入射光（通常是紫外线）照射，吸收光能后进入激发态（具有和基态不同的自旋多重度），然后缓慢地退激发并发出比入射光的的波长长的出射光，而且与荧光过程不同，当入射光停止后，发光现象持续存在。发出磷光的退激发过程是被量子力学的跃迁选择规则禁戒的，因此这个过程很缓慢。

单线态和三线态讲解学习

17
2. 荧光与有机化合物结构的关系（1）跃迁类型
实验证明，对于大多数荧光物质，首先经历激发，然后经过振动弛豫或其他无辐射跃迁，再发生跃迁而得到荧光。（2）共轭效应实验证明，容易实现激发的芳香族化合物容易发生荧光，增加体系的共轭度荧光效率一般也将增大，主要是由于增大荧光物质的摩尔吸光系数，有利于产生更多的激发态分子
激发态三重态T
激发单重态S与激发三重态T的不同点： ⑴ S是抗磁分子，T是顺磁分子
⑵ tS = 10-8s, tT = 10-4～1s；(发光速度很慢) ⑶ 基态单重态到激发单重态的激发为允许跃迁，
基态单重态到激发三重态的激发为禁阻跃迁； ⑷ 激发三重态的能量较激发单重态的能量低
4
2．分子内的光物理过程
18
(3) 刚性平面结构实验发现，多数具有刚性平面结构的有机分子具有强烈的荧光。
因为这种结构可以减少分子的振动，使分子与溶剂或其它溶质分子的相互作用减少，也就减少了碰撞去活的可能性。
19
（4）取代基效应
给电子基团，荧光增强（-OH、-OR、-CN、-NH2）
芳环上取代基
产生了p-共轭作用，增强了电子共轭程度，使最低激发单重态与基态之间的跃迁几率增大。
11
(二 )荧光的激发光谱和发射光谱
激发光谱:(ex)
以不同波长的入射光激发荧光物质,在荧光最强的波长处测量荧光强度即以激发光波长为横坐标,以荧光强度为纵坐标绘制曲线即可得到激发光谱曲线。
发射光谱：(em)
固定激发光波长（最大）然后测定不同的波长时所发射的荧光强度即可绘制荧光发射光谱曲线
例如S1→T1就是一种系间窜跃。
通常，发生系间窜跃时，电子由S1 的较低振动能级转移至T1的较高振动能级处。

荧光分析

5
指溶液中的激发态分子与溶剂分子或其它溶质分子之间相互碰撞，以热能的形式释放能量的过程。外转换常发生在第一激发单重态或激发三重态的最低振动能级向基态转换的过程中，使荧光或磷光强度减弱甚至消失。 5. 体系间跨越指不同多重态间的无辐射跃迁，例S2→T1就是一种体系间跨越，电子由S2的较低振动能级转移至T1的较高振动能级处。在体系间跨越过程中激发态电子的自旋反转，使分子的多重性发生变化。 6. 磷光发射当受激电子降到S1的最低振动能级后，未发射荧光，而是经过体系间跨越到T1振动能级，经振动驰豫到 T1最低振动能级，从T1最低振动能级回到基态S0的各个振动能级所发射的光叫磷光。磷光的波长比荧光还要长。磷光发射的持续时间为10－4 ～10S左右，故外部 6 激发光源停止照射后，磷光还会持续一段时间。
第一节
一、分子荧光的产生
基本原理
（一）分子的激发态在基态时，分子中的电子成对地填充在能量最低的各轨道中。
1
一个给定轨道中的两个电子，自旋方向相反，总自旋量子数S=1/2+（-1/2）=0。此时电子能态的多重性 M=2S+1=1, 称为基态单重态，用符号So表示。
基态单重态
激发单重态
激发三重态
3
激发单重态
激发三重态
基态单重态
4
2. 内部转换是两个相同多重态之间的转换。分子由较高电子能级中的较低振动能级转移到较低电子能级中的较高振动能级。当两个电子激发态之间的能量相差较小以致于振动能级有重叠时，内部转换很容易发生，常见S－S转换。处于各高激发单重态的电子，都可以通过一系列内转移及振动弛豫，回到第一激发单重态的最低振动能级。 3. 荧光发射电子从第一激发单重态S1的最低振动能级回到基态 SO各振动能级所产生的光辐射叫做荧光。无论开始电子被激发至什么高能级，它都经过无辐射跃迁到S1的最低振动能级，发射荧光，所以荧光波长比激发光波长长。荧光发射的持续时间为10－8S左右，故外部激发光源停止照射后，荧光马上熄灭。 4.外部转换

[训练]激发三重态

[训练]激发三重态激发三重态在一般温度下，大多数分子处在基态的最低振动能级。

处于基态的分子吸收能量(电能、热能、化学能或光能等)后被激发为激发态。

激发态是很不稳定的，它将很快地释放出能量又重新跃迁回基态。

若分子返回基态时以发射电磁辐射(即光)的形式释放能量，就称为“发光”。

如果物质的分子吸收了光能而被激发，跃迁回基态所发射的电磁辐射，称为荧光和磷光。

现从分子结构理论来讨论荧光和磷光的产生机理。

每个分子中都具有一系列严格分立相隔的能级，称为电子能极，而每个电子能级中又包含有一系列的振动能级和转动能级。

分子中电子的运动状态除了电子所处的能级外，还包含有电子的多重态，用M=2S+1表示，S为各电子自旋量子数的代数和，其数值为0或1 。

根据Pauli不相容原理，分子中同一轨道所占据的两个电子必须具有相反的自旋方向，即自旋配对。

若分子中所有电子都是自旋配对的，则S=0,M=1,该分子便处于单重态(或叫单重线)，用符号S表示。

大多数有机化合物分子的基态都处于单重态。

基态分子吸收能量后，若电子在跃迁过程中，不发生自旋方向的变化，这时仍然是M=1，分子处于激发的单重态;如果电子在跃迁过程中伴随着自旋方向的变化，这时分子中便具有两个自旋不配对的电子，即S=1,M=3，分子处于激发的三重态，用符号T表示。

图14.1为电子重态示意图。

图14.1 单重态系三重态激发示意图处于分立轨道上的非成对电子，自旋平行要比自旋配对更稳定些(洪特规则)，因此在同一激发态中，三重态能级总是比单重态能级略低。

图14.2为能级及跃迁示意图，其中S0、S1和S2分别表示分子的基态、第一和第二电子激发的单重态;T1和T2则分别表示分子的第一和第二电子激发的三重态。

V=0、1、2、3、…表示基态和激发态的振动能级。

图14.2 荧光和磷光体系能级图处于激发态的分子是很不稳定的，它可能通过辐射跃迁和非辐射跃迁的形式去活化(去激发)释放出多余的能量而返回基态。

激发三重态名词解释

激发三重态名词解释
嘿，你知道啥是激发三重态不？这可真是个超级有趣的东西呢！咱
就拿白天和黑夜来类比一下哈。

白天阳光灿烂，那就是基态，一切都
正常有序；而激发三重态呢，就像是黑夜里突然出现的神秘光芒。

比如说，在一个分子世界里，分子们本来好好地待在基态，就像我
们平常过着普通的日子。

但突然，有了某种能量的输入，就好比一道
闪电划过夜空，分子就被激发啦，进入了激发态。

这激发态又分为单
重态和三重态呢！
单重态就好像是个急性子，活跃但不持久；而三重态呢，就像个沉
稳的家伙，虽然行动慢点，但耐力超强。

你想想，这多有意思呀！
再打个比方，激发三重态就像是一场冒险之旅。

分子们勇敢地踏上
这条不同寻常的道路，带着满满的新奇和未知。

在这个过程中，它们
会经历各种奇妙的事情，也许会遇到阻碍，也许会发现新的机会。

“哎呀，那这激发三重态到底有啥具体作用呀？”你可能会这么问。

嘿，它的作用可大啦！在化学、物理等好多领域都有着重要的地位呢。

比如在一些发光材料中，激发三重态的存在就决定了材料能不能发出
漂亮的光。

我觉得呀，激发三重态就像是一个隐藏在分子世界里的宝藏，等待
着我们去探索和发现。

它让我们看到了物质世界中更多的可能性和神
奇之处。

所以呀，可别小瞧了这激发三重态哟！。

三重态激子的演化机制与应用探索

三重态激子的演化机制与应用探索1.引言1.1 概述概述三重态激子是指在固体材料中形成的一种电子-空穴对和激子之间的复合物。

这种激子具有特殊的电子结构和能量级别，使其在光电子学、能源和材料科学领域中具有广泛的应用前景。

在过去的几十年里，科学家们对三重态激子的性质和演化机制进行了广泛的研究。

通过实验和理论模拟，我们可以了解到三重态激子的形成和衰变过程，以及其在光学和电学性质上的独特特性。

本文将首先介绍三重态激子的定义和特性，包括其形成机制和能量特征。

接着，我们将重点探讨三重态激子的演化机制，包括电子-空穴对的形成、激子的激发和衰变过程等。

这些研究在进一步理解三重态激子的行为和性质方面具有重要意义。

在结论部分，我们将对三重态激子演化机制的理解与应用进行总结和讨论。

我们将重点介绍三重态激子在光电子学和能源领域的潜在应用，如光电转换、光催化和能量传输等。

此外，我们还将探讨未来研究的方向，包括材料设计和制备、激子动力学的研究等，以期进一步推动三重态激子相关领域的发展。

通过对三重态激子的演化机制和应用进行全面的探索，我们可以更好地理解和利用这一复合物的特性，为光电子学和材料科学领域的发展做出贡献。

希望本文能够为关于三重态激子的研究和应用提供一定的参考和启示。

文章结构是一篇文章的骨架，它需要清晰地展示整篇文章的逻辑顺序和章节安排。

对于本文《三重态激子的演化机制与应用探索》，文章结构如下：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 三重态激子的定义和特性2.2 三重态激子的演化机制3. 结论3.1 对三重态激子演化机制的理解与应用3.2 未来的研究方向在引言部分之后，我们进入正文，其中包含了两个主要部分。

第一部分是对三重态激子的定义和特性的介绍，这部分将对三重态激子进行全面而准确的阐述，包括其定义、形成条件、稳定性等方面的内容。

第二部分是对三重态激子演化机制的探究，这部分将重点讨论三重态激子在化学反应中的形成、变化和衰变机制，以及与其他物质相互作用的过程。

三重激发态和紫外可见光谱

三重激发态和紫外可见光谱1.引言1.1 概述概述：三重激发态和紫外可见光谱是在化学和物理领域中广泛研究的重要课题。

在过去几十年里，人们对这两个领域进行了深入的研究，并取得了许多重要的成果。

三重激发态是指分子或原子在光照射下能够吸收能量并达到的第三个能级，其能级比起激发态更高。

相比于单一的激发态，三重激发态在化学反应和光电转换等方面具有独特的性质和应用。

紫外可见光谱是一种常用的分析技术，通过测量样品在紫外可见波长范围内吸收光的强度来研究其结构和性质。

紫外可见光谱能够提供关于物质吸收和能级跃迁等信息，从而帮助研究人员了解分子或原子的能级分布和电子结构。

在化学、生物学和材料科学等领域中，紫外可见光谱广泛应用于溶液浓度分析、颜色测量、药物研究和环境监测等方面。

本文将重点介绍三重激发态和紫外可见光谱的基本原理、实验方法以及在不同领域中的应用。

通过深入了解三重激发态和紫外可见光谱的研究现状和进展，可以更好地理解分子和原子的光电性质，进而为相关领域的研究和应用提供理论和实验依据。

此外，本文还将展望三重激发态和紫外可见光谱的未来发展方向和可能的研究热点，以期推动相关领域的进一步探索和创新。

文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文将从三个方面来论述三重激发态和紫外可见光谱的相关内容。

首先，我们将在引言部分概述本文的主题，并介绍三重激发态和紫外可见光谱的基本概念和重要性。

其次，在正文部分2.1中，我们将详细探讨三重激发态的形成机制、特性和应用领域。

然后，在正文部分2.2中，我们将介绍紫外可见光谱的基本原理、测量方法和在化学、生物学、环境科学等领域的应用。

最后，在结论部分3.1中，我们将对本文进行总结，总结三重激发态和紫外可见光谱在科学研究中的重要性，并提出未来的研究展望。

通过对三重激发态和紫外可见光谱的全面分析和讨论，旨在提高读者对这两个领域的理解和应用能力，促进相关研究的进一步发展和应用。

1.3 目的本文的目的是探讨三重激发态和紫外可见光谱在材料科学领域的重要性和应用。

激发三重态（Excitedthreestates）

激发三重态（Excited three states）At most temperatures, most molecules are at the lowest vibrational level of the ground state. Molecules absorbed in the ground state absorb energy (electric energy, thermal energy, chemical energy, or light energy, etc.) and are excited to be excited. The excited state is very unstable,It will release energy quickly and re jump back to the ground state. When the molecules return to the ground state, the energy is emitted in the form of emission of electromagnetic radiation (light), known as luminescence". If the molecules of matter absorb light energy, they are stimulatedThe electromagnetic radiation emitted by the transition back to the ground state, known as fluorescence and phosphorescence. The mechanism of fluorescence and phosphorescence is discussed in terms of molecular structure theory.Each molecule has a series of strictly separated energy levels, called electron energy poles, and each electron energy level contains a series of vibrational energy levels and rotational energy levels. The state of motion of electrons in moleculesIn addition to the energy levels, the electrons contain multiple states of electrons. In M=2S+1, S is the sum of the quantum numbers of each electron spin quantum, with a value of 0 or 1. According to the principle of Pauli incompatibility, the same orbital in the moleculeThe two electrons occupied must have opposite spin directions, namely spin pairing. If all electrons in the molecule are spinpaired, then S=0, M=1, the molecule is in a singlet state (or a single line), expressed in symbolic S.The ground states of most organic compounds are in the singlet state. When the ground state molecules absorb energy, if the electron does not change in the direction of spin during the transition, it is still M=1, and the molecules are excited at a single weightIf the electron is accompanied by a change in the spin direction during the transition, then the molecule has two spin unpaired electrons, S=1, M=3, and the molecule is in the excited three state, expressed in symbolic T.Fig. 14.1 is a schematic diagram of electronic states.Fig. 14.1 sketch of excitation of three heavy states in a singlet stateThe unpaired electrons in discrete orbits are more stable than spin pairs (especially the rules), so in the same excited state, the energy levels of the three states are always slightly lower than those of the singlet state.Fig. 14.2 is a diagram of energy levels and transitions, in which S0, S1 and S2 represent the ground states of the molecules, the first and second electron excited singlet states, respectively, and T1 and T2 represent the three and second electron excited states of the molecule respectively. V=0, 1, 2, 3,... Represents the vibrational level of theground state and excited state.Fig. 14.2 energy level diagram of fluorescence and phosphorescence systemThe molecules in the excited state are very unstable, which may be activated by means of radiative transitions and nonradiative transitions (de excitation), releasing excess energy and returning to the ground state.Radiation transitions are mainly related to fluorescence, delayed fluorescence or phosphorescence emission; nonradiative transition is the release of excess energy in the form of heat, including vibrational relaxation, internal transfer, intersystem crossing and external transferCheng. Fig. 14.2 represents the energy transfer process of molecular excitation and deactivation:(1) vibrational relaxation (Vibration, relaxation, abbreviated as VR) - the transition from the lowest vibrational energy level (V=0) of the ground state to the excited singlet state may be possible when the molecules absorb the radiation of light (as shown in lambda 1, lambda 2 in Fig. 14.2)Higher vibrational levels of Sn (as shown in S1 and S2). Then，In the gas phase where the liquid phase or the pressure is high enough, the collision probability between molecules is large, and the molecules may pass excess vibrational energy to the surrounding region in the form of heatEnvironment, and its transition from the high vibrational energy level of the excited state to the lowest vibrational level of the electron energy level, this process is called vibrational relaxation. The vibrational relaxation time is 10 - 12s orders of magnitude.(2) internal transfer (Internal, conversion, abbreviated as IC) - when the low vibrational energy levels in the high electron levels overlap with the high vibrational energy levels in the lower electron levels, electrons frequently occur from the high electron energy levelsThe transition from nonradiative to low electron levels. As shown in Fig. 14. and 2, the low vibrational kinetic energy levels in S2 and T2 overlap with the high vibrational kinetic energy levels in S1 and T1, and electrons can transition from S2 to S1 through the superposition of vibrational levels, or fromT2 transition to T1. This process is called internal transfer. Time transfer for 1011s ~ 1013s magnitude. The rate of vibrational relaxation and internal transfer is much faster than the direct emission of photons by a highly excited state,Therefore, no matter which excited singlet state excited by the radiation energy, the molecules can jump to the lowest vibrational level via vibrational relaxation and internal transfer to the lowest (first) excited singlet state.(3) fluorescence emission (Fluorescence, emission, FE) - afterthe vibrational relaxation and internal transfer of electrons in the excited singlet state, reach the lowest vibrational level (V=0) of the first excited singlet (S1),The vibrational levels of the ground state (S0) transition in the form of radiation. The process is fluorescence emission with a fluorescence wavelength of. The energy loss due to vibrational relaxation and internal transfer, and hence the fluorescence emission energyThe energy is smaller than the molecular absorption, and the wavelength of fluorescence emission is longer than the wavelength of molecular absorption. The average lifetime of the lowest vibrational level in the first excited singlet state is about 10-9 - 10 - 4S, so the fluorescence lifetime is also in the rangeThis order of magnitude.(4) department (Intersystem Crossing, ISC Kuayue) - between leap refers to the non radiative transition process between different multiplets, it relates to the electronic excited spin state change.Such as the transition from the first excited singlet state S1 to the first excited three heavy state T1, so that the two spin pairs of electrons are no longer paired. This transition is prohibited (not in conformity with the spectral selection rule),But if the two energy layers have a large overlap, the minimumvibrational level of S1 in Figure 14.2 overlaps with the higher vibrational levels of T1, and it is possible to achieve this transition by spin orbit coupling.Between leap slower and experience a long time.(5) (Phosphorescence emission, PE luminescence emission) - the electronic excited state by the Department after three leap reach the excited state, after the rapid relaxation of vibrational relaxation and the transition to the first excited state threeThe lowest vibrational energy levels are then converted in the form of radiation back to the vibrational levels of the ground state, which are emitted by phosphorescence. The transition of the phosphorescence emission is still the spin forbidden, so the light speed is very slow.The life of 10-4 ~ 100s phosphor. Therefore, after the external light source is stopped, phosphorescence remains a short time. After the system vibration leap and T1 lost a part of the energy relaxation,So the phosphorescence wavelength is longer than the fluorescence wavelength, that is, the wavelength is longer than the wavelength of the phosphor.It must be pointed out that T1 may also be re excited by thermal excitation back to S1, i.e., T1S1, and then converted back to S0 by radiation from S1, S1S0, which emits fluorescence, which is called delayed fluorescence,Its lifetime is similar to that of phosphorescence, but its wavelength is shorter than phosphorescence.(6) external transfer (External, convertion, EC) - excited state molecules collide with solvent molecules or other solute molecules, and the process of energy transfer is called external transfer.External transfer can weaken or even weaken the intensity of fluorescence or phosphorescence. This phenomenon is called quenching or quenching.。

三重态有机物

三重态有机物
三重态有机物是一类具有自旋多重度为三重态的有机化合物。

在这些化合物中，分子中的电子自旋量子数的代数和为1，即分子中含有两个自旋不配对的电子。

这种分子激发态通常比单重态激发态更稳定，因此在光化学反应中起到更重要的作用。

在光化学反应中，三重态有机物可以通过接受一个光子从基态激发到激发三重态，或者通过自旋翻转从单重态激发态转变而来。

一旦形成激发三重态，有机物就可以参与多种光化学反应，如电子传递、能量转移和自由基反应等，从而导致水体和土壤中的污染物降解。

在环境科学和污染控制领域中，研究人员通常会研究有机物的光化学反应机制，以了解有机物在水体和土壤中的行为和命运，并为污染物治理提供理论依据。

空气中氮氧化物含量测定方法

空气中氮氧化物含量的测定方法空气中氮氧化物含量测定方法本文主要介绍了空气中氮氧化物的来源与危害。

氮的氧化物有一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化三氮和五氧化二氮等多种形式。

大气中的氮氧化物主要以一氧化氮（NO和二氧化氮（NO）形式存在。

一氧化氮为无色、无臭、微溶于水的气体，在大气中易被氧化为NO。

NO为棕红色气体，具有强刺激性臭味，是引起支气管炎等呼吸道疾病的有害物质。

大气中的NO和NO可以分别测定，也可以测定二者的总量。

它们主要来源于石化燃料高温燃烧和硝酸、化肥等生产排放的废气，以及汽车排气。

测定方法化学发光法，盐酸萘乙二胺分光光度法，传感器法，库仑原电池法，阐述了这几种方法的原理，并从优缺点，适用的范围等方面进行了分析对比，为测定以及防治氮氧化物提供了依据。

氮氧化物是评价空气质量的控制标准之一。

空气中的氮氧化物主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NQ ）。

据有关部门统计，随着工业化生产的迅猛发展，特别是煤炭、石油、天然气的大量开采使用，我国多数城市已呈现出NO深度增加的趋势。

因此，了解氮氧化物的来源及危害机理，建立适合的氮氧化物的分析方法，了解其变化规律，对环保管理及环境整治，保障人类的生存环境具有重大意义。

1. 氮氧化物危害NO对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的主要物质和消耗臭氧的一个重要因子。

氮氧化物对眼睛和上呼吸道粘膜刺激较轻，主要侵入呼吸道深部的细支气管及肺泡。

当NO进入肺泡后，因肺泡的表面湿度增加，反应加快，在肺泡内约可阻留80% —部分变为NX NQ与NO均能与呼吸道粘膜的水分作用生成亚硝酸与硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，从而增加毛细血管及肺泡壁的通透性，引起肺水肿。

亚硝酸盐进入血液后还可引起血管扩张，血压下降，并可与血红蛋白作用生成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。

高浓度的NO亦可使血液中的氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白，引起组织缺氧。