分子发光分析fa

1、分子发光分析分子发光分析一、分子发光分析法定义一、分子发光分析法定义基态分子吸收了一定能量后，跃迁至激发态，当激基态分子吸收了一定能量后，跃迁至激发态，当激发态分子以辐射跃迁形式将其能量释放返回基态时，发态分子以辐射跃迁形式将其能量释放返回基态时，便产生分子发光便产生分子发光(Molecular Luminescence)。分子发光分析概述分子发光分析概述通过测量辐射光的强度对被测物质进行定量测定的通过测量辐射光的强度对被测物质进行定量测定的一类分析方法称为分子发光分析法。一类分析方法称为分子发光分析法。 二、分子发光的分类二、分子发光的分类分分子子发发光光热致发光热致发光光致发光光致发光场致

2、发光场致发光化学发光化学发光荧光荧光磷光磷光三、荧光（或磷光）是如何产生的？三、荧光（或磷光）是如何产生的？ 基态分子基态分子激发态激发态荧光荧光磷光磷光光辐光辐射射非辐射非辐射跃迁跃迁一、激发态一、激发态基态的能量传递途径基态的能量传递途径 电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射电子处于激发态是不稳定状态，返回基态时，通过辐射跃迁跃迁(发光发光)和无辐射跃迁等方式失去能量；和无辐射跃迁等方式失去能量；传递途径传递途径辐射跃迁辐射跃迁荧光荧光延迟荧光延迟荧光磷光磷光内转移内转移外转移外转移系间跨越系间跨越振动弛豫振动弛豫无辐射跃迁无辐射跃迁激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几

3、率大，激发态停留时间短、返回速度快的途径，发生的几率大，发光发光强度相对大；强度相对大；荧光和磷光分析基本原理荧光和磷光分析基本原理S2S1S0T1吸吸收收发发射射荧荧光光发发射射磷磷光光系间跨越系间跨越内转换内转换振动弛豫振动弛豫能能量量l l 2l l 1l l 3 外转换外转换l l 2T2内转换内转换振动弛豫振动弛豫非辐射能量传递过程非辐射能量传递过程 振动弛豫：振动弛豫：同一同一电子能级内以热能量交换形式由高振动能级至低电子能级内以热能量交换形式由高振动能级至低相邻振动能级间的跃迁。发生振动弛豫的时间相邻振动能级间的跃迁。发生振动弛豫的时间10 -12 s。 内转换：内转换：同多重度

4、电子能级中，等能级间的无辐射能级交换。同多重度电子能级中，等能级间的无辐射能级交换。 通过内转换和振动弛豫，高激发单重态的电子跃回第一激发通过内转换和振动弛豫，高激发单重态的电子跃回第一激发单重态的最低振动能级。单重态的最低振动能级。 外转换：外转换：激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转移能激发分子与溶剂或其他分子之间产生相互作用而转移能量的非辐射跃迁；量的非辐射跃迁； 外转换使荧光或磷光减弱或外转换使荧光或磷光减弱或“猝灭猝灭”。 系间跨越：系间跨越：不同多重态，有重叠的转动能级间的非辐射跃迁。不同多重态，有重叠的转动能级间的非辐射跃迁。 改变电子自旋，禁阻跃迁，通过自旋改变电子自旋

5、，禁阻跃迁，通过自旋轨道耦合进行。轨道耦合进行。 荧光发射：荧光发射：电子由电子由第一激发第一激发单重态单重态的最低振动能级的最低振动能级基态基态(多为多为 S1 S0跃迁跃迁)，发射波长为，发射波长为 l l 2的荧光；的荧光； 10-710 -9 s 由图可见，发射荧光的能量比分子吸收的能量小，波长长由图可见，发射荧光的能量比分子吸收的能量小，波长长 l l2 l l 2 l l 1 ； 磷光发射：磷光发射：电子由电子由第一激发第一激发三重态三重态的最低振动能级的最低振动能级基态基态(T1 S0跃迁跃迁)； l l 3 l l2 电子由电子由S0进入进入T1的可能过程：的可能过程：( S0

6、 T1禁阻跃迁禁阻跃迁) S0 激发激发振动弛豫振动弛豫内转移内转移系间跨越系间跨越振动弛豫振动弛豫 T1 发光速度很慢：发光速度很慢： 10-4100 s 。 光照停止后，可持续一段时间。光照停止后，可持续一段时间。荧光和磷光均为光致发光，合适的激发光波长需根据荧光和磷光均为光致发光，合适的激发光波长需根据激发光谱激发光谱确确定定激发光谱是在固定荧光波长（发射波长）下，测量荧光体激发光谱是在固定荧光波长（发射波长）下，测量荧光体的荧光强度随激发波长变化的光谱的荧光强度随激发波长变化的光谱I固定固定l lem 荧光波长荧光波长获得方法：先把第二单色器的波获得方法：先把第二单色器的波长固定，使测

7、定的长固定，使测定的l lem不变，改变不变，改变第一单色器波长，从第一单色器波长，从200700 nm扫描，让不同波长的光照在荧光扫描，让不同波长的光照在荧光物质上，测定它的荧光强度，以物质上，测定它的荧光强度，以I 为纵坐标，为纵坐标，l lex为横坐标得左图，为横坐标得左图，即荧光物质的即荧光物质的。（一）激发光谱（一）激发光谱I固定固定l l ex 激发光波长激发光波长获得方法：先把第一单色获得方法：先把第一单色器的波长固定，使激发的器的波长固定，使激发的l lex不变，改变第二单色器不变，改变第二单色器波长，让不同波长的光扫波长，让不同波长的光扫描，测定它的发光强度，描，测定它的发光

8、强度，以以I为纵坐标，为纵坐标，l lem为横坐为横坐标得左图，即荧光物质的标得左图，即荧光物质的。从曲线上找出。从曲线上找出最大的最大的 l lem。（二）发射光谱（荧光或磷光光谱）（二）发射光谱（荧光或磷光光谱）从图中看出从图中看出l l磷磷 l l荧荧 l l激激200260320380440500560620荧光激发光谱荧光激发光谱荧光发射光谱荧光发射光谱磷光光谱磷光光谱室温下菲的乙醇溶液荧（磷）光光谱室温下菲的乙醇溶液荧（磷）光光谱 1. Stokes1. Stokes位移位移 激发光谱与发射光谱之间的波长差值。发射光谱的波长比激发光谱与发射光谱之间的波长差值。发射光谱的波长比激发光

9、谱的长，激发光谱的长，振动弛豫消耗了能量。振动弛豫消耗了能量。 2. . 发射光谱的形状与激发波长无关发射光谱的形状与激发波长无关 电子跃迁到不同激发态能级，吸收不同波长的能量电子跃迁到不同激发态能级，吸收不同波长的能量( (如能级如能级图图l l 2, l l 1)，产生不同吸收带，产生不同吸收带，但均回到第一激发单重态的最但均回到第一激发单重态的最低振动能级再跃迁回到基态，产生波长一定的荧光低振动能级再跃迁回到基态，产生波长一定的荧光(如如l l2 )。 3. . 镜像规则镜像规则 通常荧光发射光谱与它的吸收光谱（与激发光谱形状一通常荧光发射光谱与它的吸收光谱（与激发光谱形状一样）成镜像对

10、称关系。样）成镜像对称关系。 （2 2）减弱荧光的取代基减弱荧光的取代基 -COOH -COOH 、 -NO-NO2 2 、- -COOR COOR 、-NO-NO、-SH -SH 吸电子基团吸电子基团, , 使荧光波长短移，使荧光波长短移，荧光强度减弱荧光强度减弱 （3 3）影响不明显的取代基影响不明显的取代基 -NH3+、-R、- SO3H等等 芳环上被芳环上被F、Cl、Br、I 取代后，使系间窜跃加强，取代后，使系间窜跃加强，磷光增强，荧光减弱。其荧光强度随卤素原子量增磷光增强，荧光减弱。其荧光强度随卤素原子量增加而减弱，磷光相应增强，这种效应为重原子效应。加而减弱，磷光相应增强，这种效

11、应为重原子效应。供电子基：供电子基： NH2、-OH、-NHR、-NR2、-CN f ，F吸电子基：吸电子基： -NO2、-COOH、-NHCOCH3、 -C=O、-NO、-SH、-X f ，F，甚至荧光熄灭，甚至荧光熄灭-R、-SO3H、-NH3+对对 f 无影响无影响 联苯联苯 f=0.2 芴芴 f=1.0 OCOO-O酚酞OOCOO-O荧光素钠荧光素：氧桥把两个环固定在荧光素：氧桥把两个环固定在一个平面上，具有平面结构，一个平面上，具有平面结构，强荧光物质强荧光物质酚酞：无氧桥把两个环固定，酚酞：无氧桥把两个环固定，不能很好的共平面，为非荧不能很好的共平面，为非荧光物质光物质反式：平面构

12、型反式：平面构型 强荧光体强荧光体顺式：非平面构型顺式：非平面构型 非荧光体非荧光体C=CHHC=CHH 8-羟基喹啉羟基喹啉 8-羟基喹啉镁羟基喹啉镁 NOHNOMg1/2 总总 结结 强荧光物质的结构特点：强荧光物质的结构特点： （）（） 比比 n 有利有利 f （）（） 共轭共轭 体系体系 f （）（） 刚性平面结构刚性平面结构 f （）（） 取代基影响取代基影响 给电子基团给电子基团 f 吸电子基团吸电子基团 f(p ) 取代基位置取代基位置:邻、对邻、对f 重原子取代基重原子取代基f ( p ) 1. 1. 溶剂的影响溶剂的影响 同一荧光物质在不同的溶剂中可能表现出不同的同一荧光物质

13、在不同的溶剂中可能表现出不同的荧光性质荧光性质 一般来说，溶剂的极性增强，荧光波长长移，荧一般来说，溶剂的极性增强，荧光波长长移，荧光强度增大光强度增大 2. 温度的影响温度的影响低温下测定，提高灵敏度低温下测定，提高灵敏度 因为辐射跃迁的速率基本不随温度变，而非辐射跃因为辐射跃迁的速率基本不随温度变，而非辐射跃迁随温度升高显著增大。大多数荧光物质都随溶液温度迁随温度升高显著增大。大多数荧光物质都随溶液温度升高荧光效率下降，荧光强度减弱。升高荧光效率下降，荧光强度减弱。 温度对磷光影响更大温度对磷光影响更大大多数含有酸性或碱性基团的芳香族化合物的荧光大多数含有酸性或碱性基团的芳香族化合物的荧光

14、性质受溶液性质受溶液pHpH的影响很大的影响很大OHO_OHH+_苯酚苯酚离子化后，离子化后，荧光消失荧光消失pH1有有荧光荧光pH13无荧光无荧光 共轭酸碱对是具有不同荧光性质的两种型共轭酸碱对是具有不同荧光性质的两种型体，具有各自的荧光效率和荧光波长体，具有各自的荧光效率和荧光波长4. 4. 荧光猝灭荧光猝灭 荧光物质与溶剂或其它物质之间发生荧光物质与溶剂或其它物质之间发生化学反应，或发生碰撞后使荧光强度下降化学反应，或发生碰撞后使荧光强度下降或荧光效或荧光效率率 f f 下降称为荧光猝灭。下降称为荧光猝灭。 使荧光强度降低的物质称为荧光猝灭剂使荧光强度降低的物质称为荧光猝灭剂 氧分子及产

15、生重原子效应的溴化物、碘化物氧分子及产生重原子效应的溴化物、碘化物等都是常见的荧光猝灭剂等都是常见的荧光猝灭剂 碰撞猝灭碰撞猝灭 M +l l激激 M* M* + Q M + Q +热热 自熄灭自熄灭荧光物质发射的荧光被荧光物荧光物质发射的荧光被荧光物质的基态分子所吸收，即自吸收现象质的基态分子所吸收，即自吸收现象5. 各种散射光的影响各种散射光的影响瑞利散射和拉曼散射随激发光波长的改变而发生瑞利散射和拉曼散射随激发光波长的改变而发生改变，而荧光波长与激发光波长无关，因此可通改变，而荧光波长与激发光波长无关，因此可通过改变激发光的波长就可能避免散射光的干扰。过改变激发光的波长就可能避免散射光的

16、干扰。6. 激发光散射的影响激发光散射的影响光分解作用可引起荧光强度的急剧降低。光分解作用可引起荧光强度的急剧降低。五、荧光定量分析基础五、荧光定量分析基础If = fIa= f ( Io-I )I If f : : 荧光强度荧光强度 I Io o : : 所吸收的辐射强度；所吸收的辐射强度； f f ：荧光效率：荧光效率AoIIIIA10lg01. 荧光强度与浓度的关系荧光强度与浓度的关系3)3 . 2(2)3 . 2(3 . 2)101 (32 AAAIIIIoffAoff将指数展开：将指数展开：如果吸光度如果吸光度A 0.05, 方括号中其他各项与第一项相方括号中其他各项与第一项相比均可

17、忽略：比均可忽略：AIIoff3.2fI0bKcbcIIoff3 . 2由于由于A= bc：故在实验条件固定时，：故在实验条件固定时，荧光强度与浓度成正比，即：荧光强度与浓度成正比，即：bIKof3 . 2荧光强度与物质浓度呈线形关系，荧光强度与物质浓度呈线形关系，I If f=KC=KC只有在浓只有在浓度低时使用，荧光物质测定的是微量或痕量组分，度低时使用，荧光物质测定的是微量或痕量组分，灵敏度高。灵敏度高。浓度高时，浓度高时， I If f与与C C不呈线形关系，有时不呈线形关系，有时C C增大，增大， I If f反反而降低因为公式而降低因为公式 中后面影响，有时发生荧光猝中后面影响，有

18、时发生荧光猝灭效应。灭效应。2. 2. 定量分析方法定量分析方法 定量分析依据定量分析依据 I If f = KC I = KC Ip p = KC = KC(1) (1) 标准曲线法标准曲线法最常用的定量分析方法最常用的定量分析方法将已知量的标准物质与试样在相同条件下处理，配将已知量的标准物质与试样在相同条件下处理，配制一系列标准液，测定它们的相对发光强度。制一系列标准液，测定它们的相对发光强度。以相对荧光强度为纵坐标，以标准溶液的浓度为横以相对荧光强度为纵坐标，以标准溶液的浓度为横坐标坐标浓度浓度 C C1 1 C C2 2 C C3 3 C C4 4 C C5 5 Cx Cx荧光强度荧光

19、强度 I If1f1 I If2f2 I If3f3 I If4f4 I If5f5 I If fx xxCxC如果试样数量不多，可用比较法进行测量如果试样数量不多，可用比较法进行测量配一标准溶液浓度为配一标准溶液浓度为C Cs s，C Cs s与未知液浓度与未知液浓度C Cx x相近，相近，并在相同条件下测定它们的荧光强度并在相同条件下测定它们的荧光强度 未知液未知液 I If f x x = KC = KCx x 标准液标准液 I If f s s = KC = KCs s 比较比较CsCxIIfsfx00ffsffxfsfxIIIICsIICsCx荧光强度减去空白后若有试剂空白，测得的六

20、、荧光定性分析六、荧光定性分析比较法比较法最常用的荧光定性方法最常用的荧光定性方法在相同的分析条件下，将待测物的荧光发射光谱与在相同的分析条件下，将待测物的荧光发射光谱与预期化合物的荧光发射光谱比较，如果发射光谱的预期化合物的荧光发射光谱比较，如果发射光谱的特征峰波长及形态一致，则认为可能为该物质。特征峰波长及形态一致，则认为可能为该物质。如果两物质的荧光发射光谱非常相似，而激发光如果两物质的荧光发射光谱非常相似，而激发光谱有较大差别，因此以激发光谱结合发射光谱鉴谱有较大差别，因此以激发光谱结合发射光谱鉴定可提高定性结果的可信度。定可提高定性结果的可信度。一、一、荧光分光光度计荧光分光光度计主

21、要由光源、单色器、液主要由光源、单色器、液池、检测器和显示器组成池、检测器和显示器组成与分光光度计有两点不同与分光光度计有两点不同两个单色器两个单色器检测器与激发光互成直角检测器与激发光互成直角光源光源激发单色器激发单色器液池液池检测器检测器发射单色器发射单色器检测器检测器放大器及记录器放大器及记录器光源光源第一单色器第一单色器样品池样品池第二单色器第二单色器光电管光电管显示器显示器荧光分光光度计的框架图荧光分光光度计的框架图荧光计用滤光片作单色器，荧光计只能用于定量荧光计用滤光片作单色器，荧光计只能用于定量分析，不能获得光谱分析，不能获得光谱大多数荧光分光光度计一般采用两个光栅单色器，大多数

22、荧光分光光度计一般采用两个光栅单色器，有较高的分辨率，能扫描图谱，既可获得激发光有较高的分辨率，能扫描图谱，既可获得激发光谱，又可获得荧光光谱谱，又可获得荧光光谱第一单色器作用：第一单色器作用：分离出所需要的激发光，选择分离出所需要的激发光，选择最佳激发波长最佳激发波长l lexex，用此激发光激发液池内的荧光，用此激发光激发液池内的荧光物质物质 l lexex第二单色器作用：第二单色器作用：滤掉一些杂散光和杂质所发射滤掉一些杂散光和杂质所发射的干扰光，用来选择测定用的荧光波长的干扰光，用来选择测定用的荧光波长l lemem。在。在选定的选定的l lemem下测定荧光强度，定量分析下测定荧光强

23、度，定量分析4. 检测器检测器 把光信号转化成电信号，放大，直接转成荧光强把光信号转化成电信号，放大，直接转成荧光强度度 荧光的强度一般较弱，要求检测器有较高的灵敏荧光的强度一般较弱，要求检测器有较高的灵敏度，荧光光度计采用光电倍增管度，荧光光度计采用光电倍增管 荧光分析比吸光光度法具有高得多的灵敏度，是荧光分析比吸光光度法具有高得多的灵敏度，是因为荧光强度与激发光强度成正比，提高激发光因为荧光强度与激发光强度成正比，提高激发光强度可强度可 大大提高荧光强度大大提高荧光强度 与荧光分析仪器相似，主要差异如下：与荧光分析仪器相似，主要差异如下：1. 1. 试样室试样室 试样需在液氮温度（试样需在

24、液氮温度（77K77K，-196-196）下测定低温磷光）下测定低温磷光（将液池放在盛放液氮的杜瓦瓶内）（将液池放在盛放液氮的杜瓦瓶内） 固体表面室温磷光分析需特制试样室固体表面室温磷光分析需特制试样室2. 2. 磷光镜磷光镜 有些物质既可产生荧光，又能产生磷光。用机械切光装有些物质既可产生荧光，又能产生磷光。用机械切光装置置磷光镜区别荧光和磷光。利用荧光寿命短，磷光寿磷光镜区别荧光和磷光。利用荧光寿命短，磷光寿命长消除荧光干扰。命长消除荧光干扰。12-4 荧光分析法和磷光分析法的特点与应用荧光分析法和磷光分析法的特点与应用一、荧光分析法的应用一、荧光分析法的应用3 3，4 -4 -苯并芘为强

25、致癌物质苯并芘为强致癌物质又称核黄素，是一种又称核黄素，是一种生长促进剂，常存在于动生长促进剂，常存在于动物肝脏、肉类、蛋黄、豆物肝脏、肉类、蛋黄、豆类、花生、蘑菇和海藻中，类、花生、蘑菇和海藻中， VBVB2 2易溶于强酸或强碱性易溶于强酸或强碱性溶液。溶液。 在低浓度情况下，在低浓度情况下，I= KCI= KC，I I 与与 C C 呈 线 性 关 系 ， 在呈 线 性 关 系 ， 在pH67pH67荧光最强荧光最强在在430440nm430440nm蓝光照射蓝光照射下，发出绿色荧光，下，发出绿色荧光， l lemem = 535 nm= 535 nm下测下测 I I ，用标，用标准曲线法

26、测定准曲线法测定CHHOHOHONNNNHCHCHCH OHCH22OOH CH C33缺缺VB2会得口角炎、舌炎、会得口角炎、舌炎、唇炎、脂溢性皮炎唇炎、脂溢性皮炎维生素维生素B2激光荧光分析激光荧光分析时间分辨荧光分析时间分辨荧光分析 (time-resolved fluorometry) 同步荧光分析同步荧光分析同步荧光分析胶束增敏荧光分析胶束增敏荧光分析能产生磷光的物质数量很少，磷光分析不及荧能产生磷光的物质数量很少，磷光分析不及荧光分析普遍，但磷光分析法已在药物分析、临光分析普遍，但磷光分析法已在药物分析、临床及环境分析领域得到一定的应用。床及环境分析领域得到一定的应用。 低温磷光分

27、析已应用在萘、蒽、菲、芘、低温磷光分析已应用在萘、蒽、菲、芘、苯并芘等多环芳烃及含苯并芘等多环芳烃及含O、S、N的杂环化的杂环化合物分析合物分析 固体表面室温磷光分析法已成为多环芳烃固体表面室温磷光分析法已成为多环芳烃和杂环化合物的快速、灵敏的分析手段。和杂环化合物的快速、灵敏的分析手段。三、荧光和磷光分析法的特点三、荧光和磷光分析法的特点1. 灵敏度高，取样量少灵敏度高，取样量少2. 选择性好，测量简单选择性好，测量简单缺点：缺点：本身能发荧光和磷光的物质不多，增强荧本身能发荧光和磷光的物质不多，增强荧光的方法有限光的方法有限优点：优点：总总 结结1. 痕量分析痕量分析荧光猝灭法、荧光探针荧

28、光猝灭法、荧光探针2. 联用技术的检测器联用技术的检测器与与HPLC联用联用3. 分子结构性能测定分子结构性能测定为分子结构及分子间相互作用的研究提供有用的为分子结构及分子间相互作用的研究提供有用的信息信息一、概述一、概述化学发光是建立在化学发光现象基础上的分析化学发光是建立在化学发光现象基础上的分析方法方法 化学发光与荧光的主要区别：受激发时所需的化学发光与荧光的主要区别：受激发时所需的能量来源能量来源不同，需要化学反应过程中所提供的不同，需要化学反应过程中所提供的化学能化学能化学发光的机理：化学发光的机理：当某些物质在进行化学反应时，吸收了反应时产生的化学能，当某些物质在进行化学反应时，吸

29、收了反应时产生的化学能，使反应产物分子激发至激发态，再由第一激发态的最低振动使反应产物分子激发至激发态，再由第一激发态的最低振动能级回到基态的各振动能级时，产生光辐射或将能量转移到能级回到基态的各振动能级时，产生光辐射或将能量转移到另一种分子而发射光子。另一种分子而发射光子。发光反应必须满足以下条件：发光反应必须满足以下条件：1. 1. 化学反应必须产生足够的化学能化学反应必须产生足够的化学能化学发光基于化学反应提供足够的能量化学发光基于化学反应提供足够的能量 A + B CA + B C* * +D +D 产物接受反应能被激发产物接受反应能被激发 C C* * C + h C + h 在可见

30、光区观察化学发光，需在可见光区观察化学发光，需150400kJmol-1激发能具激发能具有有过氧化物中间产物的过氧化物中间产物的氧化还原反应氧化还原反应可满足此要求。化学反可满足此要求。化学反应多是在有应多是在有O3、H2O2等参加的高能反应中等参加的高能反应中2. 处于激发态分子能够以辐射跃迁的方式返回基态或将能量处于激发态分子能够以辐射跃迁的方式返回基态或将能量转移给另一分子，使该分子激发并以辐射光子的方式回到转移给另一分子，使该分子激发并以辐射光子的方式回到基态基态广泛应用于大气污染监测。可监测空气中的广泛应用于大气污染监测。可监测空气中的O O3 3；NONO、NONO2 2；SOSO

31、2 2；H H2 2S S；COCO；乙烯等。；乙烯等。三、化学发光反应的类型三、化学发光反应的类型三、化学发光反应的类型在气相中在气相中O3能氧化能氧化NO、乙烯等产生化学发光，原子、乙烯等产生化学发光，原子氧也能氧化氧也能氧化NO、SO2、CO等产生化学发光等产生化学发光 a. 一氧化氮与一氧化氮与O3的发光反应的发光反应 NO + O3 NO2* NO2* NO2 + h 发射的光谱范围：发射的光谱范围：600875 nm 常温下产生化学发光，灵敏度可达常温下产生化学发光，灵敏度可达1 ngmL-1，测定范围，测定范围0.0110000 gmL-1 b. 氧原子与氧原子与SO2、NO、C

32、O的发光反应的发光反应 O3 O2 + O （1000 C石英管中进行石英管中进行） SO2 + O + O SO2* + O2 SO2 * SO2* + h 最大发射波长：最大发射波长：200 nm；灵敏度；灵敏度1 ng/mL； O3 O2 + O （1000 C石英管中进行石英管中进行） NO + O NO2* NO2 * NO2 + h 发射光谱范围：发射光谱范围：4001400 nm；灵敏度；灵敏度1 ng/mL； 氧原子与氧原子与NO的发光反应：的发光反应：, 在富氢火焰中，存在着很强的化学发光反应；在富氢火焰中，存在着很强的化学发光反应；a. 一氧化氮一氧化氮 NO + H HN

33、O* HNO * HNO + h 发射光谱范围：发射光谱范围：660770 nm； 最大发射波长：最大发射波长：690 nm； 在在富氢火焰中：富氢火焰中： NO2 + 2H NO + H2O 该反应十分迅速；该反应十分迅速；b.硫化物硫化物 挥发性硫化物挥发性硫化物SO2 、H2S 、CH3SH、 CH3SCH3等等在富氢火焰中燃烧，产生很强的化学发光（蓝色）：在富氢火焰中燃烧，产生很强的化学发光（蓝色）： SO2 + 2H2 S + 2H2O S + S 2S2 * S2 * S2 + h 发射光谱范围：发射光谱范围：350460 nm； 最大发射波长：最大发射波长：394 nm； 灵敏度

34、：灵敏度： 0.2 ng/mL； 发射光强度与硫化物浓度的平方成正比。发射光强度与硫化物浓度的平方成正比。氧原子与氧原子与CO的发光反应：的发光反应： CO + O CO2* CO2 * CO2 + h 发射光谱范围：发射光谱范围：300500 nm；灵敏度；灵敏度1 ng/mL；c. 乙烯与乙烯与O3的发光反应的发光反应 乙烯与乙烯与O3反应，生成激发态乙醛：反应，生成激发态乙醛： CH2O* CH2O + h 最大发射波长：最大发射波长：435 nm；对；对O3的特效反应；线性响应范围的特效反应；线性响应范围1 ng/mL 1 g/mL；3. 3. 液相化学发光液相化学发光研究和应用的比较

35、广泛的有鲁米诺（研究和应用的比较广泛的有鲁米诺（LuminolLuminol）光泽精、没食子酸、洛粉碱、过氧草酸盐等。光泽精、没食子酸、洛粉碱、过氧草酸盐等。鲁米诺是最常用的发光试剂鲁米诺是最常用的发光试剂，它可以测定它可以测定Cl2、HOCl、OCl-、H2O2、O2和和NO2，产生化学发光反应时量子效率为，产生化学发光反应时量子效率为0.150.05鲁米诺（鲁米诺（3 氨基苯二甲酰环肼）在碱性溶液中和氨基苯二甲酰环肼）在碱性溶液中和H2O2等氧化剂反应生成最等氧化剂反应生成最大波长为大波长为425 nm的光辐射的光辐射NHNHOONH22NHCOOCOO*OH-COOCOONH2+hv氧化

36、剂氧化剂425 nm反应产生的化学能被产物氨基邻苯二甲酸根吸收，处于激发状态，返反应产生的化学能被产物氨基邻苯二甲酸根吸收，处于激发状态，返回基态时发射荧光回基态时发射荧光可检测低至可检测低至10-9 molL-1 的的H2O2鲁米诺鲁米诺H H2 2O O2 2的发光反应速度慢，某些金属离子可催化反应；的发光反应速度慢，某些金属离子可催化反应；利用这一现象可间接测定这些金属离子。可测痕量的利用这一现象可间接测定这些金属离子。可测痕量的CuCu2+2+ 、MnMn2+2+、CoCo2+2+、V V4+4+、FeFe2+2+、 FeFe3+3+、 NiNi2+2+、AgAg+ +、AuAu3+3

37、+、HgHg2+2+等等 利用鲁米诺发光体系可以测定利用鲁米诺发光体系可以测定50余种元素和大量有机和无余种元素和大量有机和无机化合物，灵敏度都比较高机化合物，灵敏度都比较高 鲁米诺化学发光体系还可用于许多生化反应研究，常常涉鲁米诺化学发光体系还可用于许多生化反应研究，常常涉及到及到H2O2的产生或的产生或H2O2参加反应参加反应 氨基酸氨基酸 + O2 酮酸酮酸 +NH3 + H2O2 氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶 葡萄糖葡萄糖 + O2 + H2O 葡萄糖酸葡萄糖酸 + H2O2 通过测定生成的通过测定生成的H2O2 ，确定氨基酸、葡萄糖含量。，确定氨基酸、葡萄糖含量。葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶生物发光分析应用生物发光分析应用 1 1 在在pH 78；荧光素酶；荧光素酶(E)和和Mg2+的存在下，荧光素的存在下，荧光素(LH2)与磷酸三