电致发光――冷光的发展历程
电致发光( EL)——xx 的发展历程
1.xx 的沿革
什么是冷光(E丄‘Electro Luminesenee电致发光(EL) ?早在1936年，首度由Destria 博士发现，是一项已有六十年历史的技术，直到近年由于固态化学与薄膜半导体技术的发展，EL平面显示器才逐渐受到重视。
EL可依发光材料分为有机和无机两种，过去多以无机的研究为主。目前，有机电激发光材料在操作寿命达到突破后，已经达工业化价值。EL可应用致文
字处理机、个人计算机、等各种 0A机器，以及车辆用导航终端机等各种用途。此外，EL显示器的全彩化已达实用水准，在不久的将来，渴望提升高精细的全彩EL显示器。
由于信息科技的发展，平面显示器(Flat Panel Display FPD)逐渐成为电子应用产品中的主流，举凡日常生活中的各种电器用品，包括；电视、汽车仪表板、手表、广告看板….等。
目前平面显示器的技术有三种，即液晶式( Liquid Crystal Display；LCD) 、
电浆式(Plasma Display Panel PDF)与电激发光式(Electron luminescent Display; ELD，液晶式由于成本低，耗电量小，已经大量使用于手提形计算机，不过，液晶式仍有许多缺点存在，像是视角不良、速度慢、结构复杂、无法大型化与生产成本高等，而电激发光式显示器所具有的视角度、发光却不发热、软屏可挠与轻薄短小等特性，使EL平面显示器在未来有极大发展潜力。
电致发光(Electro n lumi nesce nee EL),即将电能转换成光能的一种物理现象。EL在1936年被德国科学家Destria博士发现，发光现象是由一根硫化锌
(ZnS棒浸在水银电极中产生，但是当时没有透明电极的发现，所以直到1951 年透明电极的发现，才间接促进 EL作为平面光源之设计，不过由于 EL的发光强度与寿命的问题，EL仍无法实际应用。
1974年Inoguchi发表具有双绝缘层的薄膜EL结构，解决发光强度与及寿命的问题，才开始成为研究的新领域。表1-1为EL平面显示器之发展历史。平面
显示器一词最早出现在 1960年代，发展至今，种类繁多，目前有日本的 Sharp 与美
国的Planar systems两家公司，后者是Tektronix于1983年成立的子公司。
240 ' Sharp 1983年首先推出单色320240 '显示器，第一代的便携式计算机就是使用这种显示器。美国 Planar公司则在1988年推出全色ACTFEL交流驱动薄膜型）320 dots平面显示器，引起显示器业者相当大的注意力。现今Pla nar systems已完成多色EL显示器商品化，并于1993年第一个全彩色EL原型样品。
EL是一种简单可靠的发光方式，是种已有六十年历史的科技，但因涉及较复杂的固态化学与材料应用，发展至今一直没有受到重视，近年来固态技术日渐成熟，EL显示器在未来将占重要市场。
2.原理
激发光平面显示器（ELD）的基本构造如图2-1，主要包含电极材料、绝缘材料与发光材料（萤光体），萤光体材料通常区分为有机与无机两种，其中以无机的研究较多。EL类似半导体，萤光体内主要有母体材料（Host）与适当的添加物（Dopa nt,又称为Activator ）形成的发光中心所组成。目前已经开发的母体材料多为二六族（II-W）的离子化合物，大致上包括 Ca Sr、Ba （n A 族）或是Zn、Cd、Hg （I B族）搭配S Se （W族）作为母体材料。添加物则决定发光颜色，一般添加物多为 Mn、Cu Ag及镧系元素（Eu、Sm Tb）等过渡金属，表 2-1 则是以硫化锌为母体材料加入不同的活化剂之发光颜色；由于发光机制涉及阳离子洞隙的填补，因此若添加物非二价金属，则必须加入平衡电荷用的一价或三价物质，通常为
F、Br、Cl等卤素，此平衡电荷物称为共同活化剂（Co-activator）。
EL发光的形成需要大约10V/cm以上的外加电压，本文将对外加电压、EL 组件的亮度与发光效率之关系作个说明，图2-3为EL组件的亮度、发光效率与
外加电压之关系图，图中可分为三个区域，第一个区域为低电压区（I ）,由于外加电场很低，所以传导电子无法激发发光中心的外层电子，EL组件不会发光；当电压到达中电压区（I）,传导电子被加速为热电子，可以激发发光中心，EL 组件有发光现象产生；同时在这个区域，电场的增加造成热电子的能量遽增，导致发光强度与效率亦增加；最后电压到达高电压区域（皿），发光层中的热电子将引起绝缘破坏,所以外加电场的增加不会再造成发光层中的电场上升,热电子的能量也不会增加,发光强度与发光效率也就保持一定。
有机EL与无机EL之比较
1.何谓 OEL OLED有机 EL是 ORGANIC ELECTRO LUMINESCENT OEL OLED是ORGANIC LIGHT EMITTER DEV与有机 EL、OEL均是相同只是名称不一样而已
2?有机EL与无机EL,原理都是一样，二端加电极中间发光层被激致而发光，只是无机发光层的原料及客发光体材料( DOPANT EMITTER MATER)均用无机物诸如ZnS Cu Mn等，而有机EL则用有机化合物做为发光材料及客发光材料诸如 PPV、 CN-PPV、 PVK。
3.有机EL( OLED又分为小分子(MOLECULE)EL及高分子(POLYMER EL其特性请看附表一4?无机EL加工容易成本低但颜色的变化比较不易控制又其 DRIVED电压高，有机EL工作电压低。
化学发光及生物发光的原理及其应用
化学发光及生物发光的原理及其应用 点击次数：291 发表于：2008-08-24 01:39转载请注明来自丁香园 来源：丁香园 一、发光物质的类型 （一）无机化合物化学发光分析 1、金属离子分析 痕量金属离子对化学发光反应具有很好的催化作用，因而化学发光测定金属离子得到广泛的应用( 见表1) 。但是，由于不同金属离子催化氧化发光试剂时，发光光谱相同，致使金属离子催化化学发光反应的选择性较差。为提高分析的选择性，可采用以下方法: (1)利用待测金属离子与干扰离子配合物稳定性不同进行选择性分析，如加入掩蔽剂EDTA 或水杨酸掩蔽干扰离子; (2) 优化实验条件以减少其它离子的干扰; (3) 稀释样品溶液; (4) 加入敏化剂。但是，当样品中待测物相对于干扰物浓度很小时，上述方法也无济于事，只得进行前处理，常用的分离方法有色谱、溶剂萃取等。 色谱分离的高选择性与化学发光检测的高灵敏度相结合，是一种很有前途的联用技术。关键是流动相的选择，流动相选择得好，不仅可以提高选择性，还可以进行多个离子的同时测定。如用离子交换分离法同时测定Cr (à) 和Cr (? ) 。溶剂萃取也是提高化学发光测定金属离子选择性的一个有效方法。这种方法的主要问题是费时，因为进行化学发光检测前必须将无机物从有机溶剂中反萃取出来，或是将有机溶剂蒸发除去。较好的方法是自动在线溶剂萃取选择性检测待测物。
2、其它无机化合物的分析 化学发光反应中，过氧化氢是最常用的一种氧化剂，因此有关H 2 O 2 化学发光分析的报道较多( 见表2) ，涉及到鲁米诺、过氧草酸酯及光泽精等化学发光反应。根据鲁米诺化学发光反应制成的H2O 2 光纤传感器与流动注射法联用，可检测10nmo l ／L ～1 mmo ／L 的H 2 O 2 ，用模拟酶代替辣根过氧化物酶催化鲁米诺发光，检测限可达5 . 5×10 －9 mo l ／L 。根据ClO - 对鲁米诺的氧化作用，可用于测定ClO - ，其它物质如Cl 2 的干扰，可用流动注射法消除。利用停流技术测定水中ClO - 不必进行前处理。含氮的无机化合物如NH3 ／NH 4 ，可将其衍生后用TCPO 化学发光法检测，线性范围为2 。9ug ／L ～6 m g ／L 。CN －能抑制鲁米诺H 2 O 2 －Cu (II ) 的化学发光，据此可分析测定CN —。在低温条件下化学发光分析测定CN －，当进样量为100uL 时，线性范围为10 －9 －10 -7 g ／mL ，当进样量20 uL 时，线性范围为10 －8 ～5×10 -7 g ／mL 。 （二）有机化合物的化学发光分析 1、有机酸 有机化合物的同系物结构和性质相似，使单一组分的测定遇到困难，因此有机化合物同系物的分析常与HPLC 相结合。有机酸的化学发光分析( 见表3) ，一般是先将其衍生
光致发光原理
体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导至发光的现象，它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段，光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁，都经过激发态。而能量传递则是由于激发态的运动。紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光。如磷光与荧 产生激发态的分布按能量的高低可以分为三个区域。低于禁带宽度的激发态主要是分立中心的激发态。关于这些激发态能谱项及其性质的研究，涉及到杂质中心与点阵的相互作用，可利用晶体场理论进行分析。随着这一相互作用的加强，吸收及发射谱带都由窄变宽，温度效应也由弱变强，特别是猝灭现象变强，使一部分激发能变为点阵振动。在相互作用较强的情况下，激发态或基态都只能表示中心及点阵作为一个统一系统的状态。通常用位形坐标曲线[1]表示。电子跃迁一般都在曲线的极小值附近发生。但是，近年关于过热发光的研究，证明发光也可以从比较高的振动能级起始，这在分时光谱中可得到直观的图像，反映出参与跃迁的声子结构。 接近禁带宽度的激发态是比较丰富的，包括自由激子、束缚激子及施主-受主对等。当激发密度很高时,还可出现激子分子，而在间接带隙半导体内甚至观察到电子－空穴液滴。激子又可以和能量相近的光子耦合在一起,形成电磁激子(excitonic polariton)。束缚激子的发光是常见的现象，它在束缚能上的微小差异常被用来反映束缚中心的特征。在有机分子晶体中，最低的电子激发态是三重激子态，而单态激子的能量几乎是三重态激子能量的两倍。分子晶体中的分子由于近邻同类分子的存在,会出现两种效应：“红移”(约几百cm)及“达维多夫劈裂”。这两种效应对单态的影响都大于对三重态的影响。 能量更高的激发态是导带中的电子，包括热载流子所处的状态。后者是在能量较高的光学激发下。载流子被激发到高出在导带（或价带）中热平衡态的情况，通常可用电子（或空穴）温度（不同于点阵温度）描述它们的分布。实验证明，热载流子不需要和点阵充分交换能量直至达到和点阵处于热平衡的状态即可复合发光，尽管它的复合截面较后者小。热载流子也可在导带（或价带）内部向低能跃迁。这类发光可以反映能带结构及有关性质。 激发态的运动是发光中的重要过程，能量传递是它的一个重要途径。分子之间的能量传递几率很大，处于激发态的分子被看作是激子态。无机材料中的能量传递也非常重要，在技术上已得到应用。无辐射跃迁是激发态弛豫中的另一重要途径。对发光效率有决定性的影响。 应用 光致发光最普遍的应用为日光灯。它是灯管内气体放电产生的紫外线激发管壁上的发光粉而发出可见光的。其效率约为白炽灯的5倍。此外,“黑光灯”及其他单色灯的光致发光广泛地用于印刷、复制、医疗、植物生长、诱虫及装饰等技术中。上转换材料则可将红外光转换为可见光，可用于探测红外线，例如红外激光的光场等。 光致发光可以提供有关材料的结构、成分及环境原子排列的信息，是一种非破坏性的、灵敏度高的分析方法。激光的应用更使这类分析方法深入到微区、选择激发及瞬态过程的领域，使它又进一步成为重要的研究手段，应用到物理学、材料科学、化学及分子生物学等领域，逐步出现新的边缘学科。
罗氏电化学发光免疫分析
罗氏电化学发光免疫分 析 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
罗氏电化学发光免疫分析 技术是罗氏公司开发的，但全自动机械制造却由日本的日立公司承担，所以仪器上还有Hitachi的标志。这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了，其中我们一直无法解决的诸多问题（尤其是重现性）均已得到解答，看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器。 罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术，与众不同 一、最先进的检测原理 电化学发光免疫测定，是目前最先进的标记免疫测定技术，是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术，具有敏感、快速和稳定的特点，在固相标记免疫测定中技术上居领先地位。 电化学发光（ECL）是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合。电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应，循环及多次发光，后者是通过化合物混合启动发光反应，是单次瞬间发光。因此ECL反应易精确控制，重复性极好。 电化学发光免疫测定是电化学发光（ECL）和免疫测定相结合的产物，直接以[Ru(bpy)3]2+标记抗体，反应时标记物直接发光。且[Ru(bpy)3]2+在电极表面的反应过程可以周而复始进行，产生许多光子，使光信号得以增强。 二、专利的包被技术 链霉亲和素（streptoavidin，SA）和生物素（biotin，B）是具有很强的非共价相互作用的一对化合物，特异性强且结合紧密。一分子SA可与四分子B 相结合，增大了抗体结合量，达到放大效果。在ECL的试剂中，SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上，形成通用的能与B结合的固相载体，另一试剂为活化的B衍生物化合的抗原或抗体。两种试剂混合时，抗原或抗体即包被在磁性微粒上。
化学发光免疫分析技术原理简介
化学发光免疫分析技术原理简介 20 世纪60 年代即有人利用化学发光法测定水样中细菌含量和菌尿症患者尿液检查。1977 年Halman 等将化学发光系统与抗原抗体反应系统相结合，创建了化学发光免疫分析法，保留了化学发光的高度灵敏性，又克服了它特异性不足的缺陷。近年来对技术与仪器的不断改进，使此技术已成为一种特异，灵敏，准确的自动化的免疫学检测方法。1996 年推出的电化学发光免疫技术，在反应原理上又具有一些新的特点。这两种技术目前已在国内一些大型医院实验室用于常规免疫学检验。 一、化学发光免疫分析法 化学发光免疫分析法( chemiluminescence immunoassay , CLlA) 是把免疫反应与发光反应结合起来的一种定量分析技术，既具有发光检测的高度灵敏性，又具有免疫分析法的高度特异性。在CLIA中，主要有两个部分，即免疫反应系统和化学发光系统。免疫反应系统与放射免疫测定中的抗原抗体反应系统相同化学发光系统则是利用某些化合物如鲁米诺( luminol) 、异鲁米诺(isolu-minol) 、金刚烷( AMPPD) 及吖啶酯( AE) 等经氧化剂氧化或催化剂催化后成为激发态产物，当其回到基态时就会将剩余能量转变为光子，随后利用发光信号测量仪器测量光量子的产额。将发光物质直接标记于抗原(称为化学发光免疫分析)或抗体上(称为免疫化学发光分析) ，经氧化剂或催化剂的激发后，即可快速稳定的发光，其产生的光量子的强度与所测抗原的浓度可成比例。亦可将氧化剂(如碱性磷酸酶等)或催化剂标记于抗原或 抗体上，当抗原抗体反应结束后分离多余的标记物，再与发光底物反应，其产生的光量子的强度也与待测抗原的浓度成比例。发光免疫分析的灵敏度高于包括RIA 在内的传统检测方法，检测范围宽，测试时间短，仅需30 - 60min 即可。试
罗氏电化学发光仪器E170 SOP
罗氏电化学发光仪器E170 SOP 仪器简介： E170 是罗氏诊断公司出品的全自动电化学发光免疫分析仪，是全自动，随机进样的免疫分析系统，可以对许多种检测项目进行体外的定量或者定性的分析。该分析仪应用的是电化学发光技术(ECL)。每个E模块系统每小时的标本处理量为170个试验(最多可以将4个E模块连接)。只有在试验室条件下，经过培训的操作者方可操作E模块系统。 系统特色 ?可以24小时待机使用 ?标本条码扫描功能 ?试剂条码扫描功能 ?单个E模块的每小时处理能力为170个试验 ?自动保养功能 ?自动复查功能 ?自动发出定标信息 ?自动标本稀释功能 ?系统辅助的操作流程 ?一个E模块具有25个温控的试剂通道 ?1个模块可以安放672个反应杯 ?1个模块可以安放672个加样头 ?双向数据传输接口 运行条件： 水质要求 ◆无菌(< 10 cfu/ml)，去离子水 ◆ 1.5 M?电阻值(最大1.0 Ms/cm)
◆15-25 磅/英寸2 (0.5~3.5 kg/cm2 或49~343 kpa) ◆耗水量：每E170模块消耗18升/小时 环境条件 ◆无灰尘的、良好通风的环境 ◆无直接日照 ◆地面水平(角度：<1/200 o) ◆地面足够坚硬能够承受仪器的重量(详细情况请见本章中的系统特点) ◆温度：18~32摄氏度 ◆当系统启动时，温度的改变应该小于2度/小时 ◆屋内湿度：45%~85% ◆电源电压没有明显的波动 ◆在附近没有会产生电磁波的仪器 ◆有接地的三相电源 E170由三个类型的硬件单元组成：控制单元、核心单元以及检测单元。 控制单元介绍 包括： ?触摸屏幕的电脑 ?键盘 ?打印机 ?仪器管理电脑终端
罗氏电化学发光免疫分析(精)
罗氏电化学发光免疫分析 技术是罗氏公司开发的,但全自动机械制造却由日本的日立公司承担,所以仪器上还有Hitachi的标志。这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了,其中我们一直无法解决的诸多问题(尤其是重现性均已得到解答,看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器。 罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术,与众不同 一、最先进的检测原理 电化学发光免疫测定,是目前最先进的标记免疫测定技术,是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术,具有敏感、快速和稳定的特点,在固相标记免疫测定中技术上居领先地位。 电化学发光(ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应,实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合。电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应,循环及多次发光,后者是通过化合物混合启动发光反应,是单次瞬间发光。因此ECL反应易精确控制,重复性极好。 电化学发光免疫测定是电化学发光(ECL和免疫测定相结合的产物,直接以[Ru(bpy3]2+标记抗体,反应时标记物直接发光。且[Ru(bpy3]2+在电极表面的反应过程可以周而复始进行,产生许多光子,使光信号得以增强。 二、专利的包被技术 链霉亲和素(streptoavidin,SA和生物素(biotin,B是具有很强的非共价相互作用的一对化合物,特异性强且结合紧密。一分子SA可与四分子B 相结合,增大了抗体结合量,达到放大效果。在ECL的试剂中,SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上,形成通用的能与B结合的固相载体,另一试剂为活化的B衍生物化合的抗原或抗体。两种试剂混合时,抗原或抗体即包被在磁性微粒上。 三、独特的载体
光致发光谱
光致发光光谱技术的认识、应用及改进 孙奇 20144214004物理学 光致发光光谱技术的背景介绍 在我们周围，光致发光是一种很普遍的现象。常用的日光灯就属于光致发光的一种，它是利用汞蒸气放电产生的紫外光激发涂覆在灯管壁上的发光物质而发出可见光的。简单地说，光致发光（PL）是发光材料吸收光子（或电磁波）后，重新辐射发出光（或电磁波）的过程。这种过程与材料的结构、成分及原子排列等密切相关。 紫外光、可见光甚至红外辐射都可以作为激发光，引起光致发光。 所发出的光，根据弛豫时间的不同，可分为荧光、磷光和上转换发光。 从分子电子结构上解释，荧光是电子从单线态第一激发态返回到基态时释放的光，具有很短的发光寿命（约1~100 ns），而磷光是电子从三线态第一激发态返回基态时释放的光，具有较长的发光寿命（约~1000ms）。当系间窜越的速率小于荧光跃迁速率时，激发态全部以荧光形式辐射回到基态，因而只有在低温条件下，才可以检测到磷光发光。本文中如未特别指出，所介绍的光致发光都属于荧光发光。
图1. 光致发光过程中的光子吸收和能量转移过程。 在实验测试中，荧光发光光谱包括激发谱和发射谱两种。激发谱是使用不同激发光测试发光材料在某一波长处荧光强度的变化情况，即不同波长激发光的相对效率；发射谱则是在某一固定波长激发光作用下的荧光强度在不同波长处的分布情况，即荧光中不同波长的光成分的相对强度。一般情况下，光致发光光子的能量小于激发光子的能量（斯托克斯位移），在特定条件下发射光子的能量也可以超过激发光子的能量（反斯托克斯位移）。 由于光致发光(荧光或磷光)的特点是宽激发窄发射，所以测试时，需要选取一个能反映出所测材料发光效率的激发光波长。激发光波长的选择一般没有定论，简单而常用的方法有两种：1）激发谱：将荧光发光峰波长固定为发射波长（EM），然后做激发波长（EM）扫描，激发波长范围要小于发射波长。一般选取激发谱最高峰位置对应的波长作为激发光波长。2）紫外-可见光吸收测试：一般以最大吸收波长或等吸收点处的波长作为激发波长。
电化学发光原理介绍
、概念 电化学发光免疫测定Electrochemiluminescence immunoassay,ECLI。 ECLI 是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术。电化学发光法源于电化学法和化学发光法，而ECLI 是电化学发光ECL和免疫测定相结合的产物，是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，包括了电化学和化学发光二个过程。 ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定，而且还可用于DNA／RNA探针检测。 二、反应底物 ECL 反应底物有两种： ·三氯联吡啶钌[Rubpy3]2+络合物： 钌Ruthenium, Ru，原子序数44，原子量101.07。元素名来自拉丁文，原意是"俄罗斯"。1827年俄国化学家奥赞在铂矿中发现钌；1844年俄国化学家克劳斯肯定它是一种新元素。钌在地壳中的含量约为十亿分之一，是铂系元素中含量最少的一个。钌常与其它铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床中。钌有7种天然稳定同位素：钌96、98、99、100、101、102、104。 钌为银白色金属，熔点2310℃，沸点3900℃，密度12.37×103/m3。 钌的化学性质不活泼，在空气和潮湿环境中稳定；不溶于酸和王水，溶于熔融的强碱、碳酸盐、氰化物等；加热到900℃，时能与氧反应；加热时能与氟、氯、溴反应；钌有形成配位化合物的强烈倾向，还有良好的催化性能。 钌是铂和钯的有效硬化剂；金属钛中加入0.1%的钌就可大大提高耐腐蚀性；钌钼合金是一种超导体；含钌的催化剂多用于石油化工。 ·三丙胺Tripropylamine，TPA： 结构式： 点击浏览/下载该文件 三、电化学发光反应原理 电化学反应过程：在工作电极上阳极加一定的电压能量作用下，二价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]2+ 释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶 钌 [Rubpy3]3+，同时，电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+ ，并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基 TPA·，这样，在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA·。 化学发光过程：具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA·发生氧化还原反应，结果使三价的三氯联吡啶
电化学发光的基本原理
电化学发光的基本原理 电化学发光免疫测定（ECLI）是一种在电极表面由电化学引发 的特异性发光反应，包括电化学和化学发光两个部分。分析中应用 的标记物为电化学发光的底物三联吡啶钌或其衍生N-羟基琥珀酰胺（NHS）酯，可通过化学反应与抗体或不同化学结构抗原分子结合，制成标记的抗体或抗原。ECLL的测定模式与ELISA相似。 基本原理：发光底物二价的三联吡啶钉及反应参与物三丙胺在 电极表面失去电子而被氧化。氧化的三丙胺失去一个H+而成为强还原剂，将氧化型的三价钌还原为激发态的二价钌，随即释放光子而 恢复为基态的发光底物。医学教育网搜|集整理这一过程在电极表面 周而复始地进行，不断地发出光子而常保持底物浓度的恒定。 电化学发光是化学发光方法与电化学方法相互结合的产物，是 指通过电化学方法来产生一些特殊的物质，然后这些电生的物质之 间或电生物质与其它物质之间进一步反应而产生的一种发光现象。 电化学发光保留了化学发光方法所具有的灵敏度高、线性范围宽、观察方便和仪器简单等优点；同物时具有许多化学发光方法无 法比拟的优点，如重现性好、试剂稳定、控制容易和一些试剂可以 重复使用等优点，广泛地应用于生物、医学、药学、临床、环境、 食品、免疫和核酸杂交分析和工业分析等领域。在21世纪中必将继 续为解决人类面临的各种重大问题发挥更加显著的作用。因此有必 要对电化学发光在分析中的应用有更加全面的了解。
电化学发光的应用 1、电极表面活性分布的表征 利用电化学发光成像法可以很好地观察电极表面电化学发光强度的分布情况，而电化学发光强度对电极表面的活性具有很大的依赖性，因此利用电化学发光成像法可以直观地反映电极表面活性分布。 该方法是由Engstrom等于1987年提出的，他们观察到在新抛光的玻碳电极上电化学发光强度分布十分均匀，而在环氧树脂浸渍过的网状玻碳电极上，电化学发光强度的分布不均匀，通过与其它方法相对照，发现电化学发光强度分布能够很好地反映出电极表面活性分布，并且具有微米级的空间分辨能力。在此基础上，他们把电化学发光成像法用于研究碳糊电极表面活性点的分布，观察到碳糊电极表面存在。着活性区域和非活性区域，对于了解碳糊电极的电化学行为具有一定的意义。 由于电化学发光成像法具有直观和简单等优点，许多科学工作者先后将该方法用于表征化学修饰电极表面的活性分布。如Hopper 等用该方法研究了电极表面的电荷对电子转移性质的影响；Pantano 等用该方法研究了电极表面羧基的分布对电子转移性质的影响；ShuItz等用该方法研究了聚合物在电极上的附着情况。从上面的文献可以看出，电化学发光成像法对于了解电极表面的活性分布及其与电极性能之间的关系，进而制备出具有特定功能的电极具有较好的参考价值。
化学发光技术综述
化学发光技术综述 化学发光免疫测定（CLIA）是将抗原与抗体特异性反应与敏感性的化学发光反应相结合而建立的一种免疫检测技术。 （一）原理 化学发光免疫测定（CLIA）属于标记抗体技术的一种，它以化学发光剂、催化发光酶或产物间接参与发光反应的物质等标记抗体或抗原，当标记抗体或标记抗原与相应抗原或抗体结合后，发光底物受发光剂、催化酶或参与产物作用，发生氧化还原反应，反应中释放可见光或者该反应激发荧光物质发光，最后用发光光度计进行检测。 （二）特点 特异性高、敏感性高、分离简便、快速、试剂无毒、安全稳定、可自动化。 （三）分类 1、从反应原理上，化学发光免疫技术主要分为直接化学发光和酶促反应化学发光。 直接化学发光
化学发光剂在发光免疫分析过程中不需酶的催化作用，直接参与发光反应，它们在化学结构上有产生发光的特有基团，可直接标记抗原或抗体。直接化学发光速度快、试剂稳定性好，但灵敏度略低于酶促发光。 代表性的发光剂有：吖啶酯、三联吡啶钌。 吖啶酯 在碱性条件下被H2O2氧化时,发出波长为470nm的光，具有很高的发光效率，其激发态产物N-甲基吖啶酮是该发光反应体系的发光体。 这类化合物的发光为闪光型，加入发光启动试剂后0. 4s 左右发射光强度达到最大，半衰期为左右。 特点： ①发光反应中在形成电子激发态中间体之前，联结于吖啶环上的不发光的取代基部分从吖啶环上脱离开来，即未发光部分与发光部分分离，因而其发光效率基本不受取代基结构的影响。 ②吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物化学发光不需要催化剂，在有H2O2 的稀碱性溶液中即能发光。因此应用于化学发光检测具有许多优越性。 优点主要有： ①背景发光低，信噪比高； ②发光反应干扰因素少；
化学发光及生物发光的原理及其应用(精)
化学发光及生物发光的原理及其应用 第一部分概述 化学发光 (ChemiLuminescence ，简称为 CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类，它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理，利用仪器对体系化学发光强度的检测，而确定待测物含量的一种痕量分析方法。化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光 ( 光辐射 ) 所吸收的能量来源不同。体系产生化学发光，必须具有一个产生可检信号的光辐射反应和一个可一次提供导致发光现象足够能量的单独反应步骤的化学反应。化学发光体系用化学式表示为： 依据供能反应的特点，可将化学发光分析法分为： 1 ）普通化学发光分析法 ( 供能反应为一般化学反 应 ) ； 2 ）生物化学发光分析法 ( 供能反应为生物化学反应；简称 BCL) ； 3 ）电致化学发光分析法 ( 供能反应为电化学反应，简称 ECL) 等。根据测定方法该法又可分为： 1 ）直接测定 CL 分析法； 2 ）偶合反应 CL 分析法 ( 通过反应的偶合，测定体系中某一组份； 3) 时间分辨 CL 分析法 ( 即利用多组份对同一化学发光反应影响的时间差实现多组份测定 ) ； 4 ）固相、气相、掖相 CL 。分析法； 5 ）酵联免疫 CL 分析法等。 化学发光的系统一般可以表示为：
在整个的检测系统中其关键的部分为 PMT ，其直接影响到仪器的检测性能，其最高检测极限为 10 － 22 mol/L 。不同型号的仪器其检测技术不一样，但基本原理都是利用待测组份与体系的化学发光强度呈线性定量关系，而化学发光强度随体系反应进行的速度增强或衰弱。记录仪记录峰形，以峰高定量，也可以峰面积定量。因化学发光多为闪烁式发光 (1—2s 左右 ) ，故进样与记录时差短，分析速度快。 第二部分、化学发光常用的化学试剂及其原理 化学发光是某种物质分子吸收化学能而产生的光辐射。任何一个化学发光反应都包括两个关键步骤，即化学激发和发光。因此，一个化学反应要成为发光反应，必须满足两个条件：第一：反应必须提供足够的能量（ 170 ～ 300KJ ／ mol ），第二，这些化学能必须能被某种物质分子吸收而产生电子激发态，并且有足够的荧光量子产率。到目前为止，所研究的化学发光反应大多为氧化还原反应，且多为液相化学发光反应。 化学发光反应的发光效率是指发光剂在反应中的发光分于数与参加反应的分子数之比。对于一般化学发光反应，值约为 10 － 6 ，较典型的发光剂，如鲁米诺，发光效率可达 0 . 01 ，发光效率大于 0 。 01 的发光反应极少见。现将几种发光效率较高的常用的发光剂及其发光机理归纳如下。 1. 鲁米诺及其衍生物 鲁米诺的衍生物主要有异鲁米诺、 4—氨基已基—N 一乙基异鲁诺及 AHEI 和 ABEI 等。鲁米诺在碱性条件下可被一些氧化剂氧化，发生化学发光反应，辐射出最大发射波长为 425nm 的化学发光。 在通常情况下鲁米诺与过氧化氢的化学发光反应相当缓慢，但当有某些催化剂存在时反应非常迅速。最常用催化剂是金属离子，在很大浓度范围内，金属离子浓度与发光强度成正比，从而可进行某些金属离子的化学发光分析，利用这一反应可以分析那些含有金属离子的有机化合物，达到很高的灵敏度。其次是利用有机化合物对鲁米诺化学发光反应的抑制作用，测定对化学发光反应具有猝灭作用的有机化合物。其三是通过偶合反应间接测定无机或有机化合物。其四是将鲁米诺的衍生物如异鲁米诺 (ABEI) 标记到羧酸和氨类化合物上，经过高效液相色谱 (HPLC) 或液相色谱 (LC) 分离后，再在碱性条件下与过氧化氢－铁氰化钾反应进行化学发光检测。也可以采用其它分离方法，如将新合成的化学发光试剂异硫氰酸异鲁米诺标记到酵母 RNA 后，通过离心和透析分离，然后进行化学发光检测。此外应用的还有 N 2(B2 羧基丙酰基 ) 异鲁米诺，并对其性能进行了研究。
罗氏电化学发光免疫分析总结
罗氏电化学发光免疫分析总结 罗氏电化学发光免疫分析总结 技术是罗氏公司开发的，但全自动机械制造却由日本的日立公司承担，所以仪器上还有Hitachi的标志。这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了，其中我们一直无法解决的诸多问题（尤其是重现性）均已得到解答，看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器。 罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术，与众不同 一、最先进的检测原理 电化学发光免疫测定，是目前最先进的标记免疫测定技术，是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术，具有敏感、快速和稳定的特点，在固相标记免疫测定中技术上居领先地位。电化学发光（ECL）是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合。电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应，循环及多次发光，后者是通过化合物混合启动发光反应，是单次瞬间发光。因此ECL反应易精确控制，重复性极好。 电化学发光免疫测定是电化学发光（ECL）和免疫测定相结合的产物，直接以[Ru(bpy)3]2+标记抗体，反应时标记物直接发光。且[Ru(bpy)3]2+在电极表面的反应过程可以周而复始进行，产生许多光子，使光信号得以增强。 二、专利的包被技术 链霉亲和素（streptoavidin，SA）和生物素（biotin，B）是具有很强的非共价相互作用的'一对化合物，特异性强且结合紧密。一
分子SA可与四分子B相结合，增大了抗体结合量，达到放大效果。在ECL的试剂中，SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上，形成通用的能与B结合的固相载体，另一试剂为活化的B 衍生物化合的抗原或抗体。两种试剂混合时，抗原或抗体即包被在磁性微粒上。 三、独特的载体 ECL中采用的固相载体是带有磁性的直径约2.8?m的聚苯乙烯微粒。其特点是反应面积极大，比板式扩大20－30倍，使反应在近乎液相中进行，反应速度大大加快，利用氧化铁的磁性，使用电磁场分离结合态和游离态，方便迅速，实现了精确的全自动化。 四、独到的磁分离技术 实现了结合相和游离相的完全自动化分离，且检测池在无电场时彻底清洗，避免了交叉污染。 五、超高的测定灵敏度和测定线性 发光信号检测的宽线性加上电化学发光独特的标记物本身（发光底物）循环发光和专利的链霉亲和素-生物素包被技术的信号放大作用，使电化学发光测定的检测下限可达10-12和10-18级，线性范围最大超越7个数量级，在待测抗原（抗体）极微量或达到病理期极限时，均能准确测定，避免了样本稀释重测定，既节约时间，又节省试剂。 六、稳定的试剂 电化学发光标记物三联吡啶钌在无电场和递电子体（三丙胺）存在的自然环境下非常稳定，保证了用它标记的抗体（抗原）试剂也非常稳定，2－8℃可稳定一年以上，批内和批间变异系数分别为<4%和<7%，在首日使用之后也可以稳定3个月。 七、简便创新的定标概念 每个测定项目的基本定标曲线已由罗氏公司完成，并已存入试剂的二维条形码，自动读入仪器，用户只需进行二点重定标即可。
光致发光实验报告
光谱 光致发光光谱（Photoluminescence,简称PL)，指物质吸收光子（或电磁波）后重新 辐射出光子（或电磁波）的过程。从量子力学理论上，这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态，同时放出光子的过程。光致发光是多种形式的荧光（Fluorescence）中的一种。 光致发光光谱是一种探测材料电子结构的方法，它与材料无接触且不损坏材料。光直 接照射到材料上，被材料吸收并将多余能量传递给材料，这个过程叫做光激发。这些多余的能量可以通过发光的形式消耗掉。由于光激发而发光的过程叫做光致发光。光致发光的光谱结构和光强是测量许多重要材料的直接手段。光激发导致材料内部的电子跃迁到允许的激发态。当这些电子回到他们的热平衡态时，多余的能量可以通过发光过程和非辐射过程释放。光致发光辐射光的能量是与两个电子态间不同的能级差相联系的，这其中涉及到了激发态与平衡态之间的跃迁。激发光的数量是与辐射过程的贡献相联系的。 光致发光光谱可以应用于：带隙检测，杂质等级和缺陷检测，复合机制以及材料品质 鉴定。 PL光致发光光谱测量系统 PL光致发光光谱测量系统介绍 光致发光（photoluminescence）即PL，是用紫外、可见或红外辐射激发发光材料而产生的发光。PL荧光测量系统是用短波长激光（如325nm/442nm等）激发材料（如GaN/ZnO）产生荧光，通过对其荧光光谱的测量，分析该材料的光学特性。典型应用于LED发光材料、半导体材料的研究。 系统组成：光源系统+分光系统＋样品检测系统＋数据采集及处理系统＋软件系统＋计算机系统 ★常温系统可升级到低温系统 ■ ZLX-PL-Ⅰ型(II型)PL光致发光光谱测量系统 体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导至发光的现象，它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段，光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁，都经过激发态。而能量传递则是由于激发态的运动。紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光。如磷光与荧 产生激发态的分布按能量的高低可以分为三个区域。低于禁带宽度的激发态主要是分立中心的激发态。关于这些激发态能谱项及其性质的研究，涉及到杂质中心与点阵的相互作用，可利用晶体场理论进行分析。随着这一相互作用的加强，吸收及发射谱带都由窄变宽，温度效应也由弱变强，特别是猝灭现象变强，使一部分激发能变为点阵振动。在相互作用较强的情况下，激发态或基态都只能表示中心及点阵作为一个统一系统的状态。通常用位形坐标曲[1] 线表示。电子跃迁一般都在曲线的极小值附近发生。但是，近年关于过热发光的研究，证明发光也
化学发光技术综述
化学发光技术综述 化学发光免疫测定（）是将抗原与抗体特异性反应与敏感性的化学发光反应相结合而建立的一种免疫检测技术。 （一）原理 化学发光免疫测定（）属于标记抗体技术的一种，它以化学发光剂、催化发光酶或产物间接参与发光反应的物质等标记抗体或抗原，当标记抗体或标记抗原与相应抗原或抗体结合后，发光底物受发光剂、催化酶或参与产物作用，发生氧化还原反应，反应中释放可见光或者该反应激发荧光物质发光，最后用发光光度计进行检测。 （二）特点 特异性高、敏感性高、分离简便、快速、试剂无毒、安全稳定、可自动化。 （三）分类 1、从反应原理上，化学发光免疫技术主要分为直接化学发光和酶促反应化学发光。 1.1直接化学发光
化学发光剂在发光免疫分析过程中不需酶的催化作用，直接参与发光反应，它们在化学结构上有产生发光的特有基团，可直接标记抗原或抗体。直接化学发光速度快、试剂稳定性好，但灵敏度略低于酶促发光。 代表性的发光剂有：吖啶酯、三联吡啶钌。 1.1.1 吖啶酯 在碱性条件下被H2O2氧化时,发出波长为470的光，具有很高的发光效率，其激发态产物甲基吖啶酮是该发光反应体系的发光体。 这类化合物的发光为闪光型，加入发光启动试剂后0. 4s 左右发射光强度达到最大，半衰期为0.9s左右。 特点： ①发光反应中在形成电子激发态中间体之前，联结于吖啶环上的不发光的取代基部分从吖啶环上脱离开来，即未发光部分与发光部分分离，因而其发光效率基本不受取代基结构的影响。 ②吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物化学发光不需要催化剂，在有H2O2 的稀碱性溶液中即能发光。因此应用于化学发光检测具有许多优越性。
光致发光材料光谱分析
第六章光致发光材料光谱分析 概念： 当物质受到诸如光照、外加电场或电子束轰击等的激发后，吸收了外界能量，其电子处于激发状态，物质只要不因此而发生化学变化，当外界激发停止以后，处于激发状态的电子总要跃迁回到基态。在这个过程中，一部分多余能量通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以光的电磁波形式发射出来，就称为发光现象。概括地说，发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后，以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。用光激发材料而产生的发光现象，称为光致发光。日常生活中常见的如日光灯和夜明像章的发光就是光致发光。一只日光灯，接通电源以后，首先使灯管中的水银蒸汽发出紫外光（这叫做气体发光），然后紫外光激发灯管管壁上的荧光粉，从而发出可见光。夜明像章之所以能在晚上闪闪发光，是因为像章上涂了一层所谓长余辉的发光材料。当日光或灯光中的短波光照射这种像章的时候，像章上的长余辉发光材料吸收了激发光的能量并储存起来，然后慢慢地发出光来，这种发光可以持续几个小时。 紫外线和红外线虽然看不见，但我们也把他们归结为光。因此，光致发光是指激发波长落在从紫外到近红外这个范围内的发光。 下面介绍光致发光的主要特征和一般规律。 一. 吸收光谱 当光照射到发光材料上时，一部分被反射、散射，一部分透射，剩下的被吸收。只有被吸收的这部分光才对发光起作用。但是也不是所有被吸收的光的各个波长都能起激发作用。研究哪些波长被吸收，吸收多少，显然是重要的。 发光材料对光的吸收，和一般物质一样，都遵循以下的规律，即：I(λ)=I0(λ)e-kλx 其中I0(λ)是波长为λ的光射到物质时的强度，I(λ)是光通过厚度x后的强度，k λ是不依赖光强、但随波长变化而变化的，称为吸收系数。k λ 随波长（或频率） 的变化，叫作吸收光谱。发光材料的吸收光谱，首先决定于基质，而激活剂和其他杂质也起一定的作用，它们可以产生吸收带或吸收线。 二.反射光谱 如果材料是一块单晶，经过适当的加工（如切割、抛光等），利用分光光度计并考虑到反射的损失，就可以测得吸收光谱。但是多数实用得发光材料都是粉末状，是由微小的晶粒组成的。这对精确测量吸收光谱造成很大的困难。在得不
光致发光和电致发光
光致发光和电致发光 光致发光 物体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导至发光的现象，它大致经过吸收、能量传递及光发射三个主要阶段，光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁，都经过激发态。而能量传递则是由于激发态的运动。紫外辐射、可见光及红外辐射均可引起光致发光。如磷光与荧光。 产生 激发态的分布按能量的高低可以分为三个区域。低于禁带宽度的激发态主要是分立中心的激发态。关于这些激发态能谱项及其性质的研究，涉及到杂质中心与点阵的相互作用，可利用晶体场理论进行分析。随着这一相互作用的加强，吸收及发射谱带都由窄变宽，温度效应也由弱变强，特别是猝灭现象变强，使一部分激发能变为点阵振动。在相互作用较强的情况下，激发态或基态都只能表示中心及点阵作为一个统一系统的状态。通常用位形坐标曲线[1]表示。电子跃迁一般都在曲线的极小值附近发生。但是，近年关于过热发光的研究，证明发光也可以从比较高的振动能级起始，这在分时光谱中可得到直观的图像，反映出参与跃迁的声子结构。 接近禁带宽度的激发态是比较丰富的，包括自由激子、束缚激子及施主-受主对等。当激发密度很高时,还可出现激子分子，
而在间接带隙半导体内甚至观察到电子－空穴液滴。激子又可以和能量相近的光子耦合在一起,形成电磁激子(excitonic polariton)。束缚激子的发光是常见的现象，它在束缚能上的微小差异常被用来反映束缚中心的特征。在有机分子晶体中，最低的电子激发态是三重激子态，而单态激子的能量几乎是三重态激子能量的两倍。分子晶体中的分子由于近邻同类分子的存在,会出现两种效应：“红移”(约几百cm)及“达维多夫劈裂”。这两种效应对单态的影响都大于对三重态的影响。 能量更高的激发态是导带中的电子，包括热载流子所处的状态。后者是在能量较高的光学激发下。载流子被激发到高出在导带（或价带）中热平衡态的情况，通常可用电子（或空穴）温度（不同于点阵温度）描述它们的分布。实验证明，热载流子不需要和点阵充分交换能量直至达到和点阵处于热平衡的状态即可复合发光，尽管它的复合截面较后者小。热载流子也可在导带（或价带）内部向低能跃迁。这类发光可以反映能带结构及有关性质。 激发态的运动是发光中的重要过程，能量传递是它的一个重要途径。分子之间的能量传递几率很大，处于激发态的分子被看作是激子态。无机材料中的能量传递也非常重要，在技术上已得到应用。无辐射跃迁是激发态弛豫中的另一重要途径。对发光效率有决定性的影响。 应用
电化学发光测定原理
电化学发光免疫测定 电化学发光免疫测定 电化学发光反应：电化学发光（electro－chemiluminescence，ECL)是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，实际上包括了电化学和化学发光两个过程。化学发光剂三联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+(图1）和电子供体三丙胺（TPA）在阳电极表面同时各失去一个电子发生氧化反应（图2）。二价的[Ru(bpy)3]2+被氧化成三价，后者是一种强氧化剂。TPA 被氧化成阳离子自由基TPA+*（参见图2），后者很不稳定，自发地失去一个质子（H+），形成自由基TPA*，这是一种非常强的还原剂。这两个高反应基团在电极表面迅速反应，三价的[Ru(bpy)3]3+被还原形成激发态的二价 [Ru(bpy)3]2+*，能量来源于[Ru(bpy)3]3+和TPA*之间存在的高电化学电位差。TPA*自身被氧化成二丙胺和丙醛。接着激发态的 [Ru(bpy)3]2+*衰减成基态的[Ru(bpy)3]2+，同时发射一个波长620nm的光子。这一过程在电极表面周而复始地进行，产生许多光子，使光信号得以增强。 图1 三联吡啶钌NHS Ru2＋* -H+光子 TPA* Ru3+ Ru2＋ TPA+* TPA ＋ -e -e ＋ 图2 在电极表面的ECL反应 Ru2＋: [ Ru(bpy)3] 2+基态 Ru3＋: [Ru(bpy)3]3+氧化态 Ru2＋*: [Ru(bpy)3]2+* 激发态 二、电化学发光免疫测定 以三联吡啶钌作为标记物，标记抗原或抗体，通过免疫反应及ECL反应，即可进行电化学发光免疫测定（ECLIA）。在实际应用中则尚有特定的仪器和试剂。瑞士罗氏公司（ROCHE）的Elecsys ECLIA系统，综合了各种先进技术，具有独特的优越性，已在医学检验中取得广泛应用。 Elecsys全自动分析仪分成两个部分：在试管内化学反应部分和在流动池内的ECL反应部分。 （一）试管内的化学反应 1、试剂的组成 在Elecsys试剂的制备中，包括电化学发光剂的标记和抗原或抗体的固相化，应用了多种先进技术，简述如下： （1）电化学发光剂的标记 [Ru(bpy)3]2+需经化学修饰形成活化的衍生物后才能与抗体或抗原形成结合物。有多种活性基团可与[Ru(bpy)3]2+分子中的砒啶基反应。在Elecsys试剂中采用的是N羟基琥珀酰胺酯（NHS）（图1）。该衍生物具有水溶性，可与抗体、蛋白质抗原、半抗原、激素、核酸等各种分子结合形成稳定的标记物。而且[Ru(bpy)3]2＋NHS分子量很小，与免疫球蛋白结合的分子比超过20仍不会影响抗体的可溶性和免疫活性。 （2）固相载体 Elecsys中采用的固相载体是带有磁性的直径约2.8μm的聚苯乙烯微粒。其特点是表面积极大，吸附效率高；在液体中形成均匀的悬液，参与反应时类似液相，反应速度快。由于带有磁性，在游离标记物与结合标记物分离时，只需用磁铁吸引，方便迅速。 （3）链霉亲和素与生物素系统的应用
ZnO_Zn的光致发光和电致发光性能
ZnO∶Zn的光致发光和电致发光性能3 丛 亮,张俊英,王锡铭,薛道齐,王天民 (北京航空航天大学理学院,材料物理与化学研究中心,北京100083) 摘 要: 在N2+H2还原气氛中以ZnO粉末为原料制备了ZnO∶Zn发光膜和粉末。利用X射线衍射、电子扫描显微镜、红外光谱仪、XPS、荧光分光光度计等测试手段表征了样品的结构、形貌、缺陷和发光性能。ZnO∶Zn发光膜具有六角纤锌矿晶体结构和良好的c 轴取向,结晶性较好,晶粒颗粒均匀。ZnO∶Zn发光膜和粉末具有绿色的单谱光致发光和电致发光。发光薄膜的O1s结合能表明,此绿色发光与薄膜内的点缺陷状态密切相关。 关键词: ZnO;发光;缺陷;蒸发沉积 中图分类号: O472.3文献标识码:A 文章编号:100129731(2007)0921414204 1 引 言 ZnO是一种新型的IIB2V IA族具有六角纤锌矿结构的自激活宽禁带半导体材料。其室温下的禁带宽度为3.36eV,激子结合能高达60meV,比同是宽禁带材料的ZnSe()和GaN(21meV)都高出许多,更有利于产生室温下的激子发光。ZnO材料在气敏、压敏、紫外探测、光催化净化等领域都有广泛的应用。其优越的发光特性使其作为一种发光材料受到越来越广大的关注[1～3]。近来的研究表明,ZnO由于具有合适的禁带宽度、丰富的本征缺陷和离子易掺杂的特点而具有高场电致发光性能[3～5],由于其制备温度较低,具有其它电致发光氧化物所不具有的优点。 ZnO发光膜的制备方法主要有化学气相沉积、磁控溅射、分子束外延、电子束蒸发、激光脉冲沉积、溶胶2凝胶提拉法等[6]。其发光光谱一般都包括380nm 左右的近紫外峰和520nm左右的绿峰,其发光机理目前还没有统一的定论。一般认为近紫外发射源于带边激子复合跃迁,绿色发光是由ZnO制备过程中的本征缺陷造成的[7～9]。 本文在还原气氛下制备了ZnO∶Zn发光膜和粉末。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(F T2IR)、X射线光电子能谱(XPS)等测试方法研究了其结构、形貌及缺陷,并研究了其光致发光谱和电致发光性能。 2 实 验 ZnO∶Zn发光膜采用气相沉积法在玻璃或石英基片上生长。基片用弱碱性溶液洗净表面,再用丙酮和乙醇的混合溶液超声后浸泡在乙醇溶液中备用。实验用设备是在管式炉中套进一石英管,将分析纯ZnO 粉体放到Al2O3陶瓷舟中置于管内保温区;基片依次置于出气端托架上,用带孔橡皮塞封闭两端口,同时充以N2并逐步升温至300～400℃,待排净石英管内空气后通一定量的H2,气流稳定后继续升温至750℃,令ZnO蒸发之后沉积到置于样品架的基片上,得到ZnO∶Zn发光膜,同时在Al2O3陶瓷舟中得到ZnO∶Zn发光粉。2h后停止加热,继续通混合气体自然冷却至室温,将样品拿出置于干燥皿中。作为对比,同时在空气中750℃加热得到ZnO粉体。 所得发光膜及粉体用日本理学(Rigaku)D/ MA X22200型X射线衍射仪、Diglab F TS3000型红外光谱仪和P HI5300ESCA型X射线光电子能谱进行结构表征,利用Hitachi S4200型扫描电子显微镜进行观察其微观形貌。样品的发光谱由Hitachi F24500型荧光分光光度计测试分析所得。 3 结果与讨论 在还原气氛中制备的ZnO,一般都会写作ZnO∶Zn,这是因为在还原气氛中热处理,部分晶格O会脱出,造成氧空位(VO)或锌间隙(Zni)的生成。图1为ZnO∶Zn发光膜的XRD图,与PDF标准卡片中(No. 8620409)衍射峰峰位完全一致。在衍射角2θ=34.40°处的衍射峰非常强,对应于(002)晶面,并且半峰宽非常小,结晶性好,这通过SEM图也可以看出,说明生成的ZnO∶Zn发光膜是具有高c轴取向的六角纤锌矿结构的晶体 。 图1 ZnO∶Zn发光膜XRD图谱 Fig1XRD patterns of ZnO 3基金项目:国家自然科学基金资助项目(50302001,50672003) 收到初稿日期:2007202228收到修改稿日期:2007206229通讯作者:张俊英 作者简介:丛 亮 (1982-),男(回族),山东济南人,在读硕士,师承张俊英教授,主要从事特种功能材料的研究。