百道亨仪器设备(北京)有限公司
2018/1/11 10:19:24简介
在室温下分子大都处在基态的zui低振动能级,当受到光的照射时,便吸收与它的特征频率相一致的光线,其中某些电子由原来的基态能级跃迁到*电子激发态或更高电子激发态中的各个不同振动能级,这就是在分光光度法中所述的吸光现象。跃迁到较高能级的分子,很快通过振动弛豫、内转换等方式释放能量后下降到*电子激发态的zui低振动能级,能量的这种转移形式,称为*跃迁。再由*电子激发态的zui低振动能级下降到基态的任何振动能级,并以光的形式放出它们所吸收的能量,这种光便称为荧光。
图 1. 荧光机理(Jablonski 图)荧光分析法是测定物质吸收了一定频率的光以后,物质本身所发射的光的强度。物质吸收的光,称为激发光。物质所发射的光,称为发射光或荧光。如果将激发光用单色器分光后,连续测定相应的荧光强度所得到的光谱,被称为该荧光物质的激发光谱。选取激发光谱中zui大吸收峰处的波长,固定波长检测物质所发射的荧光的波长和强度,所得到的曲线称为该物质的荧光发射光谱。激发和发射光谱是荧光物质定性的依据。对于某一荧光物质的稀溶液,在一定波长和一定强度的入射光照射下,当液层的厚度不变时,所发生的荧光强度和该溶液的浓度成正比,这是荧光定量分析的基础。为获得*数据,仪器参数的设定尤其重要。在本技术指南中,对Lumina仪器参数的含义进行说明,同时说明设定值变更和荧光光谱变化之间的相关性。
仪器参数
PMT:光电倍增管电压,可增加荧光强度。PMT的设定值越高,荧光强度就越高,不过噪声信号也会增加;因此,可根据样品适当调整。狭缝:可调整光束宽度,光束宽度越宽,到达样品的光束越多,荧光强度也会增加。发射波长间隔:检测样品时,可设定波长间隔。如设定为0.1nm,光束的照射密度会很密,会使检测时间变长。积分时间:检测样品时按照波长间隔向样品照射光束的时间。假设在400~600nm范围内进行发射扫描,积分时间为20ms,如将间隔设为0.1nm,荧光检测步骤如下:400nm波长下,照射20ms;400.1nm波长下,照射20ms;400.2nm波长下,照射20ms。也就是说,随着积分时间的增加,在各波长下照射光束的时间也会增加,使得扫描速率 (nm/min) 变慢,荧光强度增加。
标准样品:
•荧光素 (3×10-6 M)
上述参数可根据样品进行调整。
图 2. 荧光素的分子结构
•蒽 (1×10-5 M)
图 2. 荧光素的分子结构
2.Lumina荧光分光计
3.Luminous软件
4.荧光比色皿(光程 10 mm)
实验步骤
按照*的仪表参数对标准样品(荧光素、蒽)进行检测后,边更改仪表参数设定,边确认荧光光谱的变化。
1.检测标准样品的激发、发射光谱
2.检测不同PMT值下的发射光谱荧光强度变化
3.检测不同狭缝值下的发射光谱荧光强度变化
4.检测不同积分时间值下的发射光谱荧光强度和扫描速率变化
5.检测不同发射波长间隔对扫描速率和荧光光谱的影响
6.检测不同扫描速率对光谱的影响
7.检测不同响应时间对光谱的影响
结果
1.标准样品的激发、发射光谱
图4为按照图5所示仪表参数进行检测的荧光素激发、发射光谱。
图 4. 荧光素 3×10-6 M 的激发光谱(红色)和发射光谱(黑色)
图 5. 仪器参数设置
2.不同PMT 值对发射光谱的影响
如图6所示,随着荧光素PMT电压的增加,荧光强度会增加。
图7为不同狭缝宽度下荧光强度的变化。通过狭缝宽度的变更,可调整激发光和放射光的量。通过实验可以看出变更狭缝宽度对荧光强度的影响大于变更PMT值对荧光强度的影响。e="宋体" >电压的增加,荧光强度会增加。
图 7.不同狭缝宽度对荧光强度的影响
4.不同积分时间对发射光谱及扫描速度的影响增加积分时间,即增加光束照射样品的时间,发射光强度会增加,还可确认荧光扫描速率也会发生变化。
图 8. 不同积分时间下的荧光强度及扫描速率值的变化
5.不同发射波长间隔下发射光谱的变化Lumina的荧光光谱扫描速度设置为用户自定义时,积分时间、平均数、扫描间隔可以按照自己的意愿进行设定。增加发射波长间隔时,检测间隔会增加,故扫描速率会加快。当扫描速率加快时,如图9所示,光谱 FWHM 变宽。
图9. 不同发射波长间隔时对荧光强度及扫描速率值影响
6.不同扫描速率对发射光谱的影响其他参数不变的情况下,随着扫描速率的加快,光谱FWHM变宽。
总结
仪表参数的设定会对光谱数据产生巨大的影响。根据样品类型、浓度及纯度,仪表参数的设定值应会有所不同,检测员需根据样品类型和状态,变更仪表参数的设定值,以求获得*的光谱条件。erun:'yes';font-family:'Times New Roman';" > 其他参数不变的情况下,随着扫描速率的加快,光谱FWHM变宽。