分子发光分析

分子发光分析

一、选择题

1. Stokes位移是指分子的荧光发射波长总是比其相应的吸收(或激发)光谱的波长( A )

(1) 长(2) 短(3) 相等(4) 无法比较

2. 发射光谱的形状与激发波长（B ）

(1) 有关(2) 无关(3) 不确定(4) 前三者都有可能

3.电子由第一激发单重态的最低振动能级返回到基态的过程是发射( A )

(1) 荧光(2) 磷光(3) 化学发光(4) 拉曼光

4. 电子由第一激发三重态的最低振动能级返回到基态的过程是发射( B )

(1) 荧光(2) 磷光(3) 化学发光(4) 拉曼光

5. 荧光是一种( C )现象

(1) 热致发光(2) 场致发光(3) 光致发光(4) 生物发光

6. 下列哪种分子结构不利于产生荧光？( C )

(1) 具有π π*跃迁(2) 具有刚性平面结构

(3) 具有吸电子基团(4) 具有长的共轭结构

二、填空题

1. 荧光物质分子都有两个特征光谱，即_发射__和__激发_____。

2. 荧光发射光谱与它的激发光谱成__镜像___关系。

三、简答题

1. 激发态分子常见的非辐射的去活化过程有哪几种？试分别加以说明。

振动弛豫，内转换系间窜越，外转换荧光发射，磷光发射

2. 如何区别荧光和磷光？

第五章分子发光分析法习题答案

第五章分子发光分析法 2、简述影响荧光效率的主要因素 答：荧光效率（Ψ?）＝发荧光的分子数/激发态分子总数。荧光效率越高，辐射跃迁概率越大，物质发射的荧光也就越强，则Ψ?＝K?/( K?+∑Ki)， 一般来说，K?主要取决于物质的化学结构，而∑Ki则主要取决于化学环 境，同时也与化学结构有关，其影响因素有： ①分子结构：发荧光的物质分子中必须含有共轭双键这样的强吸收基 团，且共轭体系越大，л电子的离域性越强，越易被激发而产生荧光。 随着共轭芳环增大，荧光效率提高，荧光峰向长波方向移动。 ②a其次，分子的刚性平面结构有利于荧光的产生，有些有机配位剂与金属离子 形成螯合物后荧光大大增强；b给电子取代基如－OH、－NH 2、－NR 2 和-OR等可 使共轭体系增大，导致荧光增强；吸电子基如－COOH、－NO和－NO 2 等使荧光减弱，c随着卤素取代基中卤素原子序数的增加，物质的荧光减弱，而磷光增强。 ③环境a溶剂的极性增强，对激发态会产生更大的稳定作用，结果使物质的荧光波长红移，荧光强度增大；b对于大多数荧光物质，升高温度会使非辐射跃迁概率增大，荧光效率降低；c大多数含酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质受溶液PH的影响很大；d溶液中表面活性剂的存在减小非辐射跃迁的概率，提高荧光效率；e溶液中溶解氧的存在，使激发态单重态分子向三重态的体系间窜跃速率加大，会使荧光效率减低。 3、试从原理和仪器两方面比较吸光光度法和荧光分析法的异同，并说明为什么 荧光法的检出能力优于吸光光度法 答：原理：紫外－可见吸收光谱法是根据溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法，而荧光分析法是由于处于第一激发单重态最低能级的分子以辐射跃迁的形成返回基态各振动能级时产生的荧光的分析方法，两者的区别在于前者研究的是吸收光谱，且电子跃迁为激发态的振动能级到基态的振动能级间的跃迁。 仪器：荧光分析仪器与分光光度计的主要差别有：a 荧光分析仪器采用垂直测量方式，即在与激发光相垂直的方向测量荧光，以消除透射光的影响；b 荧光分析器有两个单色器，分别用于获得单色器较好的激发光和用于分出某一波长的荧光，消除其它杂散光干扰。 因为荧光分析法的灵敏度高，其检出限通常比分光光度法低2～4个数量级，选择性也比分光光度法好，这是由于：a 荧光分析仪器在与激发光相垂直的方向测量荧光，与分光光度在一直线上测量相比，消除了透射光的影响，测量更为准确，灵敏度高；b 吸光光度法只采用一个单色器，而荧光分析仪器有两个单色器，

分子发光分析法总结

第12章分子发光分析法 12.1.0发射光谱 物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子M*，当从激发态过渡到低能态或基态时产生发射光谱，多余能量以光的形式发射出来：M*→M+hν 通过测量物质的发射光谱的波长和强度来进行定性和定量分析的方法叫做发射光谱分析法。分子荧光和磷光分析法属于发射光谱法。 12.1.1分子荧光和磷光分析法 1.荧光和磷光的产生 1)Jablonski能级图 2)多重度：M=2s+1（s为电子自旋量子数的代数和，其值为0或1） 单重态（S）：分子中全部轨道里的电子自旋配对，即s=0，M=1 三重态（T）：电子在跃迁过程中自旋方向改变，分子中出现两个自旋不配对的电子，即s=1，M=3 三重态能级比相应单重态能级略低。

3)去活化：处在激发态的不稳定分子返回基态的过程。 振动弛豫：分子吸收光辐射后从基态的最低振动能级跃迁到激发态的较高振动能级，然后失活到该电子能级的最低振动能级上。 内转换：相同多重度等能态间的无辐射跃迁。 外转换（猝灭）：激发分子通过与溶剂或其他溶质间的相互作用导致能量转换而使荧光或磷光强度减弱或消失。 系间跨越：不同多重度等能态间的无辐射跃迁。 荧光发射：单重激发态最低振动能级至基态各振动能级的跃迁。 磷光发射：三重激发态最低振动能级至基态各振动能级的跃迁。 2.激发光谱和发射光谱及其特征 激发光谱：以激发波长为横坐标，荧光强度为纵坐标作图。 发射光谱：以发射波长为横坐标，荧光强度为纵坐标作图。 荧光发射光谱的特点： 1)Stokes位移：在溶液中，分子荧光的发射峰相比吸收峰位移到较长的波长。 2)荧光发射光谱与激发波长的选择无关。 3)镜像规则：荧光发射光谱和激发光谱镜像对称。 12.1.2荧光量子产率和分子结构的关系 荧光量子产率（荧光效率/量子效率）：表示物质发射荧光的能力，

四川大学仪器分析第八章 分子发光分析法答案说课材料

四川大学仪器分析第八章分子发光分析法 答案

第八章分子发光分析法 基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素， 掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点， 重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。 难点：荧光的产生和影响荧光强度的因素。 参考学时：3学时 作业参考答案 1.简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易发荧光？ 答：物质受电磁辐射激发后，被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光，基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。 芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。 2.解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失 活、系间窜跃、荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱 答：单重态：电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。 三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。 荧光：受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射； 振动弛豫：由于分子间的碰撞，振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级，多余的振动能以热的形式失去的过程。 内转换：在相同激发多重态的两个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。 外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。 失活：激发态分子不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分子的失活。 系间窜跃：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。 荧光量子产率：表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率＝发射荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数 激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。 荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。

四川大学仪器分析第八章-分子发光分析法答案讲课教案

四川大学仪器分析第八章-分子发光分析法 答案

第八章分子发光分析法 基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素， 掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点， 重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。 难点：荧光的产生和影响荧光强度的因素。 参考学时：3学时 作业参考答案 1.简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易发荧光？ 答：物质受电磁辐射激发后，被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光，基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。 芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。 2.解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失 活、系间窜跃、荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱 答：单重态：电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。 三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。 荧光：受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射； 振动弛豫：由于分子间的碰撞，振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级，多余的振动能以热的形式失去的过程。 内转换：在相同激发多重态的两个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。 外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。 失活：激发态分子不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分子的失活。 系间窜跃：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。 荧光量子产率：表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率＝发射荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数 激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。 荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。

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

分子发光分析试卷

分子发光分析 中国·武汉 二O 一五 年 六 月

华中农业大学本科课程考试试卷 考试课程与试卷类型：分子发光分析姓名： 学年学期：2014-2015-2 学号： 考试时间：班级： 一、选择题（选出一个正确答案，将序号填写在【】里。每小题2分，共24分。） 1.非辐射跃迁的衰变过程中，不包括那个过程？【】 A 振动松弛B内转化C 系间窜越D系间转化 2．下面那个不是有效的荧光猝灭剂。【】 A 对二氰基苯 B N,N-二甲基苯胺 C N,N-二乙基苯胺 D 苯胺 3 下列那个不是市场上常见的荧光分光光度计。【】 A 美国Cary Eclipse（瓦里安） B 日本Hitachi(日立) C 岛津CF-5301PC等系列 D 上海F95/96等系列 4 常规的荧光分析法中，间接测量法不包括下面中的那个? 【】 A 荧光衍生法 B 荧光猝灭法 C 荧光吸收法 D 敏化荧光法 5 下列哪位人物没有提出同步荧光分析法。【】 A Clack B Inman C Winefordner D Stern 6 延迟荧光的主要类型不包括下面哪种？【】 A E-型迟滞荧光 B 简单荧光 C P-型迟滞荧光 D 复合荧光 7 动力学分析法不包括下面哪个类型。【】 A 酸催化法 B 非催化法 C 催化法 D 酶催化法 8 下列哪种检测方式不属于单分子荧光检测形式。【】 A 光子爆发检测 B 多分子图像记录 C 单分子图像记录 D 单分子光谱测绘 9 下列哪个不是测定铜的荧光分析方法？【】 A 直接荧光法 B 间接荧光法 C 荧光猝灭法 D 荧光滴定法 10 下列哪个物质不曾用于钒的荧光测定？【】 A 间苯二酚 B 苯甲酸-锌汞齐 C 1-氨基-4-羟基蒽醌 D 桑色素 11 下列哪个pH值会使铁离子与氨基酚反应的产物具有相对较强的荧光？【】

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

第9章分子发光分析

第九章分子发光分析 一、选择题 1、下列说法哪一个是正确的？( ) A、化学发光是通过化学反应产生光致发光物质所发射的光 B、化学发光是吸收化学反应的化学能使分子激发所发射的光 C、化学发光是吸收光能引起化学反应产生发光物质所发射的光 D、化学发光是吸收外界能引起化学反应产生发光物质所发射的光 2、下列哪种去激发过程是分子荧光发射过程？() A、分子从第一激发单重态的各振动能级跃迁回基态 B、分子从第一激发单重态的最低振动能级跃迁回基态 C、分子从第一激发三重态的各振动能级跃迁回基态 D、分子从第一激发三重态的最低振动能级跃迁回基态 3、所谓荧光，即指某些物质经入射光照射后，吸收了入射光的能量，从而辐射出比入射光() A、波长长的光线 B、波长短的光线 C、能量大的光线 D、频率高的光线 4、共掁线是具有的谱线() A、激发电位 B、最低激发电位 C、最高激发电位 D、最高激发能量 5、荧光分析法的灵敏度通常比吸收光度法的灵敏度() A、高 B、低 C、相当 D、不能确定 6、下列说法中，正确的是哪一个？( ) A、能发荧光的物质一般具有杂环化合物的刚性结构； B、能发荧光的物质一般具有大环化合物的刚性结构； C、能发荧光的物质一般具有对称性质的环状结构； D、能发荧光的物质一般具有共轭体系π－π的刚性结构； 7、在下列的四种说法中，哪一种是不正确的？（） A、分子荧光发射光谱通常与吸收光谱互为镜像关系 B、分子荧光发射光谱与激发波长没有关系 C、分子荧光发射光谱岁激发波长不同而变化 D、分子荧光发射的强度与激发光的强度成正比的关系 8、分子荧光的发射波长大或者小？为什么？（） A、小；应为去激发过程中存在各种形式的无辐射跃迁，损失一部分能量； B、大；因为激发过程中，分子吸收一部分外界能量； C、相同；因为激发和发射在同样的能级上跃迁，只是过程相反； D、不一定；因为其波长的大小受到测量条件的影响。

分子发光分析法(精)

第五章分子发光分析法 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，便产生分子发光(Molecular Luminescence)。依据激发的模式不同，分子发光分为光致发光、热致发光、场致发光和化学发光等。光致发光按激发态的类型又可分为荧光和磷光两种。本章讨论分子荧光(Molecular Fluorescence)、分子磷光(Molecular Phosphorescence)和化学发光(Chemiluminescence)分析法。 第一节荧光分析法 一、概述 分子荧光分析法是根据物质的分子荧光光谱进行定性，以荧光强度进行定量的一种分析方法。 早在16世纪，人们观察到当紫外和可见光照射到某些物质时。这些物质就会发出各种颜色和不同强度的光，而当照射停止时，物质的发光也随之很快消失。到1852年才由斯托克斯(Stokes)给予了解释，即它是物质在吸收了光能后发射出的分子荧光。斯托克斯在对荧光强度与浓度之间的关系进行研究的基础上，于1864年提出可将荧光作为一种分析手段。1867年

Goppelsroder应用铝—桑色素络合物的荧光对铝进行了测定。进入20世纪，随着荧光分析仪器的问世，荧光分析的方法和技术得到了极大发展，如今已成为一种重要且有效的光谱分析手段。 荧光分析法的最大优点是灵敏度高，它的检出限通常比分光光度法低2~4个数量级，选择性也较分光光度法好。虽然能产生强荧光的化合物相对较少，荧光分析法的应用不如分光光度法广泛，但由于它的高灵敏度以及许多重要的生物物质都具有荧光性质。使得该方法在药物、临床、环境、食品的微量、痕量分析以及生命科学研究各个领域具有重要意义。 二、基本原理 (一)分子荧光的产生 大多数分子含有偶数电子。根据保里不相容原理，基态分子的每一个轨道中两个电子的自旋方向总是相反的，因而大多数基态分子处于单重态(2S+1=1)，基态单重态以S0表示。当物质受光照射时，基态分子吸收光能就会产生电子能级跃迁而处于第一、第二电子激发单重态，以S1、S2表示。处于电子激发态的分子是不稳定的，它会很快地通过无辐射跃迁和辐射跃迁释放能量而返回基态。辐射跃迁发生光子的发射，产生分子荧

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

四川大学仪器分析第八章分子发光分析法答案

第八章分子发光分析法 基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素， 掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点， 重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。 难点：荧光的产生和影响荧光强度的因素。 参考学时：3学时 作业参考答案 1.简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易发荧光 答：物质受电磁辐射激发后，被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光，基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。 芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。 2.解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失活、系间窜跃、 荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱 答：单重态：电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。 三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。 荧光：受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射； 振动弛豫：由于分子间的碰撞，振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级，多余的振动能以热的形式失去的过程。 内转换：在相同激发多重态的两个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。 外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。 失活：激发态分子不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分子的失活。 系间窜跃：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。 荧光量子产率：表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率＝发射荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数 激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。 荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。 3.溶液中，溶剂的极性、pH值及温度是如何影响荧光强度的。 答：溶剂的影响：随着溶剂极性增加，荧光物质的n—π*跃迁能量增大，π—π*跃迁的能量降低，从而导致荧光强度增加，荧光波长红移。溶剂若能和荧光物质形成氢键或使荧光物质的电离状态改变，会使荧光强度、荧光波长改变。含重原子的溶剂（碘乙烷、四

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。

仪器分析作业03参考答案(第三、五章紫外可见分光光度法+分子发光分析法)华南理工大学仪器分析

01. 溶液有颜色是因为它吸收了可见光中特定波长范围的光。若某溶液呈蓝色，它吸收的是什么颜色的光？若溶液无色透明，是否表示它不吸收光？ 答：溶液呈蓝色，表明其吸收了蓝光的互补光，即黄光（若答是吸收了黄光外的所有可见光，不能说错，但是这样的情况过于巧合，少见！）。若溶液无色透明，仅能说明其不吸收可见波段的光。 2. 分别在己烷和水中测定某化合物UV-Vis 光谱，发现该化合物的某个吸收峰由285 nm （己烷）蓝移至275 nm （水），（1）判断产生该吸收峰的跃迁类型；（2）试估算该化合物与水生成氢键的强度。 答：（1）溶剂极性增大，λmax 蓝移，表明该吸收峰是由n →π*跃迁产生的。 （2）()()? ?? ? ??λ-λ??=己烷氢键max O H max A 1 1hc N E 2 ? ?? ??????????=--99834-23102851-102751100.31063.61002.6 1mol J 28.15-?= 3. 按从小到大顺序对下列化合物的λmax 排序，并简单说明理由（不要想得太复杂） A. NO 2 B. NO 2 t-C 4H 9 t-C 4H 9 C. NO 2CH 3 D. NO 2 C 2H 5 答：B

分子发光分析法

1. 下列说法中错误的是( ) A 荧光和磷光都是发射光谱 B 磷光发射发生在三重态 C 磷光强度IP与浓度C的关系与荧光一致 D 磷光光谱与最低激发三重态的吸收带之间存在着镜像关系 2. 分子荧光分析中，含重原子（如Br和I）的分子易发生：( ) [ID: 1291] A 振动弛豫 B 内部转换 C 体系间窜跃 D 荧光发射 3. 三线态的电子排布应为( ) [ID: 1303] A 全充满 B 半充满 C D 4. 下列说法正确的是( ) [ID: 1307] A 分子的刚性平面有利于荧光的产生 B 磷光辐射的波长比荧光短 C 磷光比荧光的寿命短 D 荧光猝灭是指荧光完全消失 5. 分子荧光与化学发光均为第一激发态的最低振动能级跃至基态中各振动能级产生的光辐射，他们的主要区别在于( ) [ID: 1309] A 分子的电子层不同 B 跃至基态中的振动能级不同 C 产生光辐射的能源不同 D 无辐射弛豫的途径不同 6. 根据下列化合物的结构，判断哪种物质的荧光效率最大( ) [ID: 1310] A 苯 B 联苯 C 对联三苯 D 9－苯基蒽 7. 欲测定污水中痕量三价铬与六价铬应选用哪种方法( ) [ID: 1312] A 原子发射光谱法 B 原子吸收光谱法 C 荧光光度法 D 化学发光法

8. 若需要测定生物试样中的伟良氨基酸应选用哪种分析方法( ) [ID: 1315] A 荧光光度法 B 化学发光法 C 磷光光度法 D X荧光光谱法 9. 若需检测尿液中的对－硝基苯酚刻采用哪种方法( ) [ID: 1319] A 荧光光度法 B 化学发光法 C 磷光光度法 D X荧光光谱法 10. 若需测定生物体中的磷酸三腺甙（ATP），其浓度为－时，应采用下述哪种方法( ) [ID: 1326] A X荧光光谱法 B 荧光光度法 C 磷光光度法 D 化学发光法 DCDAC DDACD 第五章分子发光分析法[填空题测试] 1. 分子荧光分析法试根据物质的_________________进行定性，以_______进行定量的一种分析方法。答案 分子荧光光谱荧光强度 2. 分子的外层电子在辐射能的照射下，吸收能量跃迁至激发态，再以无辐射弛豫转入最低三重态，然后跃回基态的各个振动能级，并产生光辐射。这种发光现象应称为________。[ID: 1334] 答案 分子磷光 3. ________类型的化学反应可以产生化学发光，化学发光反应自由能的变化（ΔG）一般应在________（kJ/mol）。[ID: 1337] 答案 氧化还原170－300 4. ________溶剂对荧光的光谱干扰最小，荧光光谱分析中的主要干扰是________。[ID: 1339] 答案 极性溶剂产生的散射光 5. 在极稀的溶液中，荧光物质的浓度________，荧光强度________，在高浓度时荧光物质的浓度增加，荧光强度________。[ID: 1340] 答案

第7章分子发光分析法

第7章分子发光分析法 7.1 内容提要 7.1.1 基本概念 分子发光分析法——分子吸收一定的能量跃迁到较高的电子激发态后，在返回基态的过程中伴随有光辐射，这种现象称为分子发光，以此建立起来的分析方法称为分子发光分析法。 光致发光——物质吸收光能而激发发光的现象，称为光致发光。 电致发光——物质吸收电能而激发发光的现象，称为电致发光。 化学发光——物质若吸收化学反应能激发发光，称为化学发光。 生物发光——发生在生物体内有酶类物质参与的化学发光称为生物发光。 单重态——一个所有电子自旋都配对的分子的电子态称为单重态，用“S”表示。 三重态——在激发态分子中，两个价电子自旋平行的电子态称为三重态，用“T”表示。 图7-1 单重态系三重态激发示意图 无辐射跃迁——当激发态分子返回基态时，如果不伴随发光现象，则此过程称为无辐射去激或无辐射跃迁。它包括：振动驰豫、内转换和系间窜跃。 振动驰豫——同一电子能级内，激发态分子以热能交换形式将多余的能量传递给周围的分子，并由高能级回到低能级的跃迁，称为振动驰豫。 内转换——同一多重态的不同电子能级间发生的无辐射跃迁称为内转换（或内转移）。 系间窜跃——不同多重态之间的无辐射跃迁称为系间窜跃。 分子荧光——分子从S 1态的最低振动能级跃迁至S 态各振动能级时

所产生的辐射光称为分子荧光。 图7-2分子荧光、磷光光谱产生过程示意图 斯托克斯位移——分子发射荧光的波长总比激发光长，能量比激发光小，这种现象称为斯托克斯位移。 分子磷光——当受激分子降至S 1 的最低振动能级后，如果经系间窜 跃至T 1态，并经T 1 态的最低振动能级回到S 态的各振动能级，此过程辐 射的光称为分子磷光。 延迟荧光——某些物质的分子跃迁至T1态后，因相互碰撞或通过激活作用又回到S1态，经振动驰豫(VR)到达S1态的最低振动能级再发射荧光，这种荧光称为延迟荧光，也叫慢速荧光。 荧光激发光谱——固定发射光（第二单色器）波长，改变第一单色器（激发光）波长，获得以激发光波长为横坐标，荧光发射光强度为纵坐标的谱图，即为荧光激发光谱。 荧光发射光谱——固定激发光（第一单色器）波长，使激发光波长和强度保持不变，然后改变第二单色器（荧光发射）波长，从200～700nm 进行扫描，获得以发射光波长为横坐标，发射光强度为纵坐标的谱图，即为荧光发射光谱。 荧光猝灭——荧光分子与容剂或其他物质作用使荧光强度减弱的现象称为荧光猝灭，能使荧光强度降低的物质称为荧光猝灭剂。 瑞利散射光、拉曼散射光——溶剂分子吸收能量较低的光线后，不

分子发光分析法

第7章分子发光分析法 【7-1】解释下列名词。 （1）单重态；（2）三重态；（3）荧光；（4）磷光；（5）化学发光；（6）量子产率；（7）荧光猝灭；（8）振动弛豫；（9）系间跨越；（10）内转换；（11）重原子效应。 答：（1）单重态：在给定轨道中的两个电子，必定以相反方向自旋，自旋量子数分别为1/2和-1/2，其总自旋量子数s=0。电子能级的多重性用M=2s+1=1，即自旋方向相反的电子能级多重性为1。此时分子所处的电子能态称为单重态或单线态，用S表示。 （2）三重态：当两个电子自旋方向相同时，自旋量子数都为1/2，其总自旋量子数s=1。电子能级的多重性用M=2s+1=3，即自旋方向相同的电子能级多重性为3，此时分子所处的电子能态称为三重态或三线态，用T表示。 （3）荧光：分子受到激发后，无论处于哪一个激发单重态，都可通过振动弛豫及内转换，回到第一激发单重态的最低振动能级，然后以辐射形式回到基态的各个振动能级发射的光。 （4）磷光：分子受到激发后，无论处于哪一个激发单重态，都可通过内转换、振动弛豫和体系间跨越，回到第一激发三重态的最低振动能级，然后以辐射形式回到基态的各个振动能级发射的光（5）化学发光：化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射。 表示。（6）量子产率：激发态分子发射荧光的光子数与基态分子吸收激发光的光子数之比，常用 f （7）荧光猝灭：指荧光物质分子与溶剂分子之间发生猝灭，荧光猝灭分为静态猝灭和动态猝灭。（8）振动弛豫：处于激发态最高振动能级的外层电子回到同一电子激发态的最低振动能级以非辐射的形式将能量释放的过程。 （9）系间跨越：处于激发态分子的电子发生自旋反转而使分子的多重性发生变化的过程。即分子由激发单重态以无辐射形式跨越到激发三重态的过程。 （10）内转换：相同多重态的两个电子态之间的非辐射跃迁。 （11）重原子效应：使用含有重原子的溶剂（如碘乙烷、溴乙烷）或在磷光物质中引入重原子取代基，都可以提高磷光物质的磷光强度，这种效应称为重原子效应。 【7-2】试从原理和仪器两方面比较分子荧光、磷光和化学发光的异同点。 答：（1）在原理方面：荧光分析法和磷光分析法测定的荧光和磷光是光致发光，均是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，测量的是由激发态回到基态产生的二次辐射，不同的是荧光分析法测定的是从单重激发态向基态跃迁产生的辐射，磷光分析法测定的是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁产生的辐射，二者所需的激发能是光辐射能。而化学发光分析法测定的是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射，所需的激发能是化学能。

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

四川大学仪器分析第八章 分子发光分析法答案

四川大学仪器分析第八章分子发光分析法答案 简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易 发荧光？答：物质受电磁辐射激发后，被激发的分子从第一电子 激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光，基于测量化合 物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。芳香族化合 物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。2、解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内 转换、外转换、失活、系间窜跃、荧光量子产率、激发光谱、荧 光光谱答：单重态：电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。荧光：受 光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射；振动弛豫：由于分子间的碰撞，振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级，多余的 振动能以热的形式失去的过程。内转换：在相同激发多重态的两 个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的 分子内过程。外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作 用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。失活： 激发态分子不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分子的失活。系间窜跃：激发态分子的电子自 旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。荧光 量子产率：表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率＝发射

荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。3、溶液中，溶剂的极性、pH值及温度是如何影响荧光强度的。答：溶剂的影响：随着溶剂极性增加，荧光物质的nπ*跃迁的能量降低，从而导致荧光强度增加，荧光波长红移。溶剂若能和荧光物质形成氢键或使荧光物质的电离状态改变，会使荧光强度、荧光波长改变。含重原子的溶剂（碘乙烷、四溴化碳）能使荧光减弱。溶剂纯度对荧光强度的影响也很大。当溶剂中含卤素或重金属原子时，荧光强度降低。pH值的影响：pH值对荧光强度的影响是可逆的，含酸、碱性取代基的芳香化合物的荧光一般都与pH值有关，一些荧光物质在酸性或碱性溶液中会发生水解。而不会离解的荧光物质在任何pH值均产生荧光。温度的影响：温度降低会增加荧光强度，因为降低了碰撞与非辐射失活的概率。4、荧光物质浓度高时，为什么会发生荧光强度偏离F=2、3K’I0εbc光系式的情况？答：由Lambert-Beer定律可知，F=K’I0（1－e－2、 303εbc），将此式中的指数项展开，当εbc<0、05、I0一定时，荧光强度F＝Kc，所以低浓度时，溶液的荧光强度与荧光物质浓度呈线性关系。当c变得足够大使得吸光度、超过0、05时，F

发光原理介绍-罗氏-贝克曼

电化学发光免疫测定 （Electrochemiluminescence immunoassay,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，是电化学发光（ECL）和免疫测定相结合的产物。 它的标记物的发光原理与一般的化学发光（CL）不同，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二个过程。ECL与CL的差异在于ECL是电启动发光反应，而CL是通过化合物混合启动发光反应。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。 其检测原理（以TSH检测为例）：第一步：结合了活化的三联吡啶钌衍生物即[Ru(bpy) 3 ]2++ N 羟基琥珀酰胺酯（NHS）的TSH抗体和结合了生物素的TSH抗体与待测血清同时加入一个反应杯中孵育9分钟。 第二步：将被链霉亲和素包被的磁珠加入反应杯中，再次孵育9分钟，使生物素通过与亲和素的结合将磁珠、TSH抗体连接为一体，形成双抗体夹心法。 下一步，蠕动泵将形成的 [Ru(bpy) 3 ]2+－抗体－抗原－抗体－磁珠复合体吸入流动测量室，此时，磁珠被工作电极下面的磁铁吸附于电极表面。同时，游离的TSH抗体（与生物素结合的和 与[Ru(bpy) 3 ]2+结合的抗体）也被吸出测量室。 紧接着，蠕动泵加入含三丙胺（TPA）的缓冲液，同时电极加电压，启动ECL反应过程。发光 剂 [Ru(bpy) 3 ]2+和电子供体TPA在阳极表面可同时各失去一个电子而发生氧化反应，使二价的 [Ru(bpy) 3 ]2+被氧化成三价，后者是一种强氧化剂；另一方面，TPA 被氧化成阳离子自由基TPA+●，后者很不稳定，可自发失去一个质子（H+），形成自由基TPA●，这是一种很强的还原剂，可将 一个电子给三价的[Ru(bpy) 3]3+，使其形成激发态的[Ru(bpy) 3 ]2+，而TPA自身被氧化成二丙胺 和丙醛。激发态的[Ru(bpy) 3 ]2+通过荧光机制衰减，发射出一个波长620nm的光子，重新生成 基态的[Ru(bpy) 3 ]2+。该过程在电极表面周而复始地进行，产生许多光子，光电倍增管检测光 强度，光强度与[Ru(bpy) 3 ]2+的浓度呈线性关系,故可测出待测抗原的含量。