材料方法-第6章-紫外与荧光光谱.ppt

第第6 6章（章（1)1)紫外紫外-可见光谱可见光谱 紫外紫外-可见吸收光谱（可见吸收光谱（Ultraviolet and Ultraviolet and Visible Spectroscopy,UV-VISVisible Spectroscopy,UV-VIS）统称为电子光）统称为电子光谱。谱。紫外紫外-可见吸收光谱法是利用某些物质的分子可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收吸收200200800nm800nm光谱区的辐射来进行分析测定的光谱区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。和无机物质的定性和定量测定。HitachiHitachi（日立）紫外可见光谱仪（日立）紫外可见光谱仪 一、紫外一、紫外-可见吸收光谱的基本概念可见吸收光谱的基本概念1 1、电子跃迁类型、电子跃迁类型（1 1）-*-*跃迁。位于跃迁。位于成键轨道上的电子成键轨道上的电子向向*反键轨道跃迁。反键轨道跃迁。（2 2）-*-*跃迁。位于跃迁。位于成键轨道上的电子成键轨道上的电子向向*反键轨道跃迁。反键轨道跃迁。（3 3）n-*n-*跃迁。位于跃迁。位于n n轨道上的电子向轨道上的电子向*反反键轨道跃迁。键轨道跃迁。（4 4）n-*n-*跃迁。位于跃迁。位于n n轨道上的电子向轨道上的电子向*反键轨道跃迁。反键轨道跃迁。电子在不同能级间跃迁类型的比较电子在不同能级间跃迁类型的比较项目项目 吸收强度吸收强度强强弱弱强强弱弱吸收波长吸收波长150nm150nm 250nm160nm160nm250nm250nm涉及的化学涉及的化学键键C-CC-CC-NC-NC=CC=CC=NC=NC-HC-HC-OC-OC=NC=NC=OC=OC-XC-XC-SC-SC=SC=S 、和和n n轨道的能级轨道的能级 2 2、发色团、发色团 分子中能吸收紫外光或可见光的结构系统叫分子中能吸收紫外光或可见光的结构系统叫做发色团或色基。象做发色团或色基。象C=CC=C、C=OC=O、CCCC等都是发色等都是发色团。发色团的结构不同，电子跃迁类型也不同。团。发色团的结构不同，电子跃迁类型也不同。3 3、助色团、助色团 有些原子或基团，本身不能吸收波长大于有些原子或基团，本身不能吸收波长大于200nm200nm的光波，但它与一定的发色团相连时，则的光波，但它与一定的发色团相连时，则可使发色团所产生的吸收峰向长波长方向移动。可使发色团所产生的吸收峰向长波长方向移动。并使吸收强度增加，这样的原子或基团叫做助色并使吸收强度增加，这样的原子或基团叫做助色团。团。4 4、红移和蓝移、红移和蓝移 某些有机化合物因反应引入含有未共享电子某些有机化合物因反应引入含有未共享电子对的基团使吸收峰向长波长移动的现象称为长移对的基团使吸收峰向长波长移动的现象称为长移或或红移（红移（red shiftred shift），这些基团称为向红基团；，这些基团称为向红基团；相反，使吸收峰向短波长移动的现象称为相反，使吸收峰向短波长移动的现象称为短移或短移或蓝移（蓝移（blue shiftblue shift），引起蓝移效应的基团称为，引起蓝移效应的基团称为向蓝基团。另外，使吸收强度增加的现象称为浓向蓝基团。另外，使吸收强度增加的现象称为浓色效应或增色效应（色效应或增色效应（hyperchromic effecthyperchromic effect）；）；使吸收强度降低的现象称为淡色效应使吸收强度降低的现象称为淡色效应（hypochromic effecthypochromic effect）。）。5 5、吸收带分类、吸收带分类（1 1）RR带：带：nn*跃迁产生的吸收带，该带跃迁产生的吸收带，该带的特点是吸收强度很弱，的特点是吸收强度很弱，maxmax100100，吸收波，吸收波长一般在长一般在270nm270nm以上。以上。（2 2）KK带：共轭谱带），它是由共轭体系的带：共轭谱带），它是由共轭体系的*跃迁产生的。它的特点是：跃迁所需跃迁产生的。它的特点是：跃迁所需要的能量较要的能量较R R吸收带大，摩尔吸收系数吸收带大，摩尔吸收系数maxmax104104。K K吸收带是共轭分子的特征吸收带，因此吸收带是共轭分子的特征吸收带，因此用于判断化合物的共轭结构。紫外用于判断化合物的共轭结构。紫外-可见吸收可见吸收光谱中应用最多的吸收带。光谱中应用最多的吸收带。（3 3）BB带：苯型谱带，它是芳香族化合物的特带：苯型谱带，它是芳香族化合物的特征吸收带。是苯环振动及征吸收带。是苯环振动及*重叠引起的。重叠引起的。在在230230270nm270nm之间出现精细结构吸收，又称苯之间出现精细结构吸收，又称苯的多重吸收。的多重吸收。（4 4）E-E-带：乙烯型谱带，它也是芳香族化合物带：乙烯型谱带，它也是芳香族化合物的特征吸收之一。的特征吸收之一。E E带可分为带可分为E E1 1及及E E2 2两个吸收带，两个吸收带，二者可以分别看成是苯环中的乙烯键和共轭乙二者可以分别看成是苯环中的乙烯键和共轭乙烯键所引起的，也属烯键所引起的，也属*跃迁。跃迁。苯的紫外吸收光谱（异辛烷）苯的紫外吸收光谱（异辛烷）6 6、光吸收定律、光吸收定律Beer-LambertBeer-Lambert定律定律 在光谱中，常用投射率在光谱中，常用投射率T T（transmittancetransmittance）来表示光通过的情）来表示光通过的情况，被定义为况，被定义为 紫外光谱的横坐标表示波长，纵坐标可紫外光谱的横坐标表示波长，纵坐标可用吸收强度用吸收强度A A（或用（或用、lglg）表示，也）表示，也可用透射率可用透射率T T表示。表示。二、紫外二、紫外-可见吸收光谱的基本原理可见吸收光谱的基本原理 1 1、紫、紫外吸收光谱：外吸收光谱：分子价电子能级跃迁。分子价电子能级跃迁。波长范围：波长范围：4-800 nm.4-800 nm.(1)(1)远紫外光区远紫外光区:100-200nm 100-200nm (2)(2)近紫外光区近紫外光区:200-400nm:200-400nm (3)(3)可见光区可见光区:400-800nm:400-800nm 电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁迁;带状光谱。带状光谱。2 2、物质对光的选择性吸收及吸收曲线、物质对光的选择性吸收及吸收曲线M +热热M+荧光或磷光荧光或磷光 E E=E E2 2 -E E1 1=h h 量子化量子化 ；选择性吸收；选择性吸收吸收曲线与最大吸收波长吸收曲线与最大吸收波长 maxmax M +h M*基态基态 激发激发态态E1 （E）E2 紫外吸收光谱以波长紫外吸收光谱以波长（nmnm）为横坐标，以吸光）为横坐标，以吸光度度A A或吸收系数或吸收系数为纵坐标。为纵坐标。最大吸收峰所对应的波长相当于跃迁时所吸收光线最大吸收峰所对应的波长相当于跃迁时所吸收光线的波长称为的波长称为maxmax和和maxmax相应的摩尔吸收系数为相应的摩尔吸收系数为maxmax。maxmax104104为强吸收，为强吸收，maxmax103103为弱吸收。为弱吸收。三、紫外光谱法的特点三、紫外光谱法的特点1 1、反映了分子中、反映了分子中价电子能级跃迁价电子能级跃迁情况。主要应情况。主要应用于共轭体系（共轭烯烃和不饱和羰基化合用于共轭体系（共轭烯烃和不饱和羰基化合物）及芳香族化合物的分析。物）及芳香族化合物的分析。2 2、由于电子能级改变的同时，往往伴随有振动、由于电子能级改变的同时，往往伴随有振动能级的跃迁，所以电子光谱图比较能级的跃迁，所以电子光谱图比较简单简单，但，但峰形较宽。一般来说，利用紫外吸收光谱进峰形较宽。一般来说，利用紫外吸收光谱进行定性分析信号较少。行定性分析信号较少。3 3、紫外吸收光谱常用于共轭体系的、紫外吸收光谱常用于共轭体系的定量分析定量分析，灵敏度高，检出限低。灵敏度高，检出限低。四、影响紫外吸收光谱的因素四、影响紫外吸收光谱的因素 1 1 共轭效应共轭效应1 1，3 3丁二烯分子轨道能级示意图丁二烯分子轨道能级示意图 共轭体系的形成使共轭体系的形成使maxmax红移，并且共轭红移，并且共轭体系越长，紫外光谱的最大吸收越移向长波体系越长，紫外光谱的最大吸收越移向长波方向。方向。2 2、溶剂效应、溶剂效应（1 1）n n*跃迁所产生的吸收峰随溶剂极性的跃迁所产生的吸收峰随溶剂极性的增加而向短波长方向移动。因为具有孤对电子增加而向短波长方向移动。因为具有孤对电子对的分子能与极性溶剂发生氢键缔合，其作用对的分子能与极性溶剂发生氢键缔合，其作用强度以极性较强的基态大于极性较弱的激发态，强度以极性较强的基态大于极性较弱的激发态，致使基态能级的能量下降较大，而激发态能级致使基态能级的能量下降较大，而激发态能级的能量下降较小，故两个能级间的能量差值增的能量下降较小，故两个能级间的能量差值增加。实现加。实现nn*跃迁需要的能量也相应增加，跃迁需要的能量也相应增加，故使吸收峰向短波长方向位移。故使吸收峰向短波长方向位移。红移：溶剂对跃迁的影响红移：溶剂对跃迁的影响 苯酚钠的紫外吸收光谱苯酚钠的紫外吸收光谱 苯酚的紫外吸收光谱苯酚的紫外吸收光谱3 3、溶剂溶剂pHpH值对光谱的影响值对光谱的影响 pHpH的改变可能引起共轭体系的延长或的改变可能引起共轭体系的延长或缩短，从而引起吸收峰位置的改变，对一些缩短，从而引起吸收峰位置的改变，对一些不饱和酸、烯醇、酚、及苯胺类化合物的紫不饱和酸、烯醇、酚、及苯胺类化合物的紫外光谱影响很大。如果化合物溶液从中性变外光谱影响很大。如果化合物溶液从中性变为碱性时，吸收峰发生红移，表明该化合物为碱性时，吸收峰发生红移，表明该化合物为酸性物质；如果化合物溶液从中性变为酸为酸性物质；如果化合物溶液从中性变为酸性时，吸收峰发生蓝移，表明化合物可能为性时，吸收峰发生蓝移，表明化合物可能为芳胺。芳胺。五、紫外五、紫外-可见分光光度计可见分光光度计 1 1 紫外紫外-可见分光光度计的基本结构可见分光光度计的基本结构 紫外紫外-可见分光光度计由光源、单色器、可见分光光度计由光源、单色器、吸收池、检测器以及数据处理及记录（计算吸收池、检测器以及数据处理及记录（计算机）等部分组成。机）等部分组成。双光束分光光度计的原理图六、紫外吸收光谱的应用六、紫外吸收光谱的应用 物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中生色团及物质的紫外吸收光谱基本上是其分子中生色团及助色团的特征，而不是整个分子的特征。如果物质组助色团的特征，而不是整个分子的特征。如果物质组成的变化不影响生色团和助色团，就不会显著地影响成的变化不影响生色团和助色团，就不会显著地影响其吸收光谱，如甲苯和乙苯具有相同的紫外吸收光谱。其吸收光谱，如甲苯和乙苯具有相同的紫外吸收光谱。另外，外界因素如溶剂的改变也会影响吸收光谱，在另外，外界因素如溶剂的改变也会影响吸收光谱，在极性溶剂中某些化合物吸收光谱的精细结构会消失，极性溶剂中某些化合物吸收光谱的精细结构会消失，成为一个宽带。所以，只根据紫外光谱是不能完全确成为一个宽带。所以，只根据紫外光谱是不能完全确定物质的分子结构，还必须与红外吸收光谱、核磁共定物质的分子结构，还必须与红外吸收光谱、核磁共振波谱、质谱以及其他化学、物理方法共同配合才能振波谱、质谱以及其他化学、物理方法共同配合才能得出可靠的结论。得出可靠的结论。1 1、化合物的鉴定、化合物的鉴定 利用紫外光谱可以推导有机化合物的分子利用紫外光谱可以推导有机化合物的分子骨架中是否含有共轭结构体系，如骨架中是否含有共轭结构体系，如C CC CC CC C、C CC CC CO O、苯环等。利用紫外光谱鉴定有机、苯环等。利用紫外光谱鉴定有机化合物远不如利用红外光谱有效，因为很多化化合物远不如利用红外光谱有效，因为很多化合物在紫外没有吸收或者只有微弱的吸收，并合物在紫外没有吸收或者只有微弱的吸收，并且紫外光谱一般比较简单，特征性不强。利用且紫外光谱一般比较简单，特征性不强。利用紫外光谱可以用来检验一些具有大的共轭体系紫外光谱可以用来检验一些具有大的共轭体系或发色官能团的化合物，可以作为其他鉴定方或发色官能团的化合物，可以作为其他鉴定方法的补充。法的补充。2 2、纯度检查纯度检查 如果有机化合物在紫外可见光区没有明如果有机化合物在紫外可见光区没有明显的吸收峰，而杂质在紫外区有较强的吸收，显的吸收峰，而杂质在紫外区有较强的吸收，则可利用紫外光谱检验化合物的纯度。则可利用紫外光谱检验化合物的纯度。3 3、异构体的确定异构体的确定 对于异构体的确定，可以通过经验规则对于异构体的确定，可以通过经验规则计算出计算出maxmax值，与实测值比较，即可证实化值，与实测值比较，即可证实化合物是哪种异构体。合物是哪种异构体。如如:乙酰乙酸乙酯的酮乙酰乙酸乙酯的酮-烯醇式互变异构烯醇式互变异构 溶剂：溶剂：1.1.己烷；己烷；2.2.乙醇；乙醇；3.3.水水 乙酰乙酸乙酯的紫外吸收曲线乙酰乙酸乙酯的紫外吸收曲线 4 4、定量分析、定量分析(1)(1)朗伯朗伯-比尔定律比尔定律 朗伯朗伯-比尔定律是紫外比尔定律是紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱法进行定量分析的理论基础，它的数学表达法进行定量分析的理论基础，它的数学表达式为式为:A A=b c b c （2 2）比较法）比较法 在相同条件下配制样品溶液和标准溶液，在相同条件下配制样品溶液和标准溶液，在最佳波长在最佳波长最佳处测得二者的吸光度最佳处测得二者的吸光度A A样样和和A A标，进行比较，按上式计算样品溶液中标，进行比较，按上式计算样品溶液中被测组分的浓度被测组分的浓度 （3 3）标准曲线法）标准曲线法 配制一系列不同浓度的标准溶液，在配制一系列不同浓度的标准溶液，在最佳处分别测定标准溶液的吸光度最佳处分别测定标准溶液的吸光度A A，然后，然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制出标准曲线，在完全相同的条件下测定绘制出标准曲线，在完全相同的条件下测定试液的吸光度，并从标准曲线上求得试液的试液的吸光度，并从标准曲线上求得试液的浓度。该法适用于大批量样品的测定。浓度。该法适用于大批量样品的测定。1 1、荧光光谱法基本原理、荧光光谱法基本原理 分子的多重态分子的多重态(1)(1)单单重重态态 一一个个所所有有电电子子自自旋旋都都配配对对的的分分子子的的电电子子状状态态。大大多多数数有有机机物物分分子子的的基基态态是是单单重重态态。当当基基态态一一对对电电子子中中的的一一个个被被激激发发到到较较高高能能级级，其其自自旋旋方方向向不不会会立立刻刻改改变变，分分子子仍仍处处于于单单重重态。态。(2)(2)三重态三重态 有两个电子的自旋不配有两个电子的自旋不配对而平行的状态。激发三重态对而平行的状态。激发三重态能量较激发单重态低。能量较激发单重态低。第第6 6章（章（1)1)荧光光谱荧光光谱激发态分子的失活激发态分子的失活:激发态分子不稳定，它要激发态分子不稳定，它要以辐射或无辐射跃迁的方式回到基态。以辐射或无辐射跃迁的方式回到基态。无辐射跃迁无辐射跃迁振动弛豫振动弛豫：激发态分子由同一电子能级中的较高振：激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级转至较低振动能级的过程，其效率较高。动能级转至较低振动能级的过程，其效率较高。内转换内转换：相同多重态的两个电子能级间，电子由高：相同多重态的两个电子能级间，电子由高能级回到低能级的分子内过程。能级回到低能级的分子内过程。系间窜越系间窜越：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分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过程。子的多重态发生变化的过程。外转换外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质相互作用、：激发态分子与溶剂或其他溶质相互作用、能量转换而使荧光能量转换而使荧光 （或磷光）减弱甚至消失的过程。（或磷光）减弱甚至消失的过程。荧光强度的减弱或消失，称为荧光熄灭（或猝灭）。荧光强度的减弱或消失，称为荧光熄灭（或猝灭）。辐射跃迁辐射跃迁:荧光荧光：受光激发的分子从第一激发单重态的最低：受光激发的分子从第一激发单重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射。寿命为振动能级回到基态所发出的辐射。寿命为1010-8-8 10 10-11-11s s。由于是相同多重态之间的跃迁，几率较。由于是相同多重态之间的跃迁，几率较大，速度大，速率常数大，速度大，速率常数k kf f为为10106 610109 9s s-1-1。磷光磷光：从第一激发三重态的最低振动能级回到从第一激发三重态的最低振动能级回到基态所发出的辐射。由于磷光的产生伴随自旋多基态所发出的辐射。由于磷光的产生伴随自旋多重态的改变，辐射速度远小于荧光，磷光寿命为重态的改变，辐射速度远小于荧光，磷光寿命为1010-4-4 10s 10s。2 2、荧光与结构的关系、荧光与结构的关系 （1 1）电子跃迁类型）电子跃迁类型 发射发射 *跃迁比跃迁比*nn跃迁更常见跃迁更常见（2 2）共共轭轭效效应应 芳芳香香族族化化合合物物的的荧荧光光最最常常见见且且最最强强，大大多多数数未未取取代代芳芳烃烃在在溶溶液液中中发发荧荧光光，随随着着环环的的数数目目和和稠稠合合程程度度增增加加，荧荧光光峰峰红红移移，。简简单单杂杂环环化化合合物物不不发发荧荧光光，但具有稠环结构的杂环化合物都发荧光。但具有稠环结构的杂环化合物都发荧光。（3 3）平平面面刚刚性性结结构构效效应应 有有刚刚性性结结构构的的分分子子容容易易发发荧荧光光，刚性和共平面性的增加有利于荧光发射。刚性和共平面性的增加有利于荧光发射。CHCH2 2联苯联苯 芴芴 =1=1 刚性平面结构刚性平面结构 化合物化合物 相对荧光强度相对荧光强度 苯苯 10 10 C C6 6H H5 5COOHCOOHC C6 6H H5 5NONO2 23 30 0C C6 6H H5 5CHCH3 3C C6 6H H5 5OHOHC C6 6H H5 5OCHOCH3 3C C6 6H H5 5NHNH2 2C C6 6H H5 5CNCN17171818202020202020C C6 6H H5 5ClClC C6 6H H5 5BrBrC C6 6H H5 5I I7 75 50 0(4)(4)取代基的影响取代基的影响芳环上有羧基、羰基或芳环上有羧基、羰基或亚硝基等吸电子基团取亚硝基等吸电子基团取代时，荧光减弱；代时，荧光减弱；给电子取代基如给电子取代基如-OH-OH、-NHNH2 2、-CN-CN、-OCH-OCH3 3等会使等会使荧光强度增加。荧光强度增加。重原子效应重原子效应 含有重原含有重原子的分子中，系间窜跃子的分子中，系间窜跃的几率大的几率大,使荧光减弱，使荧光减弱，磷光增强。磷光增强。卤素取代的卤素取代的“重原子效应重原子效应”化合物化合物P/F荧光波荧光波长长/nm/nm磷光波磷光波长长/nm/nmp p/s/s萘萘0.0930.0933153154704702.62.61-1-甲基甲基萘萘0.0530.0533183184764762.52.51-1-氟萘氟萘0.0680.0683163164734731.41.41-1-氯萘氯萘5.25.23193194834830.230.231-1-溴萘溴萘6.46.43203204844840.0140.0141-1-碘萘碘萘10001000没观察没观察到到4884880.00230.0023不同取代基对芳烃荧光的影响不同取代基对芳烃荧光的影响取代基取代基对波长的影响对波长的影响对荧光强度的影对荧光强度的影响响烷基烷基不明显不明显微弱增加或减少微弱增加或减少OH,OCHOH,OCH3 3,OC,OC2 2H H5 5向长波长移动向长波长移动增加增加NHNH2 2,NHR,NR,NHR,NR2 2向长波长移动向长波长移动增加增加NONO2 2,NO,NO向长波长移动向长波长移动减少减少CNCN不明显不明显增加增加SHSH向长波长移动向长波长移动减少减少F F向长波长移动向长波长移动减少减少ClClBrBrI ISOSO3 3-不明显不明显不明显不明显3 3、激发光谱和荧光光谱、激发光谱和荧光光谱 任何荧光化合物都具有两种特任何荧光化合物都具有两种特征光谱：征光谱：（1）荧光激发光谱（吸收光谱）荧光激发光谱（吸收光谱）固定某一发射波长，测定该固定某一发射波长，测定该波长下的荧光发射强度随激发波长下的荧光发射强度随激发波长变化所得的光谱。波长变化所得的光谱。（2）荧光发射光谱（荧光光谱）荧光发射光谱（荧光光谱）固定某一激发波长，测定固定某一激发波长，测定荧光发射强度随发射波长变化荧光发射强度随发射波长变化得到的光谱。得到的光谱。4.由荧光光谱可获悉的信息由荧光光谱可获悉的信息(1)(1)定性鉴定：定性鉴定：(2)(2)利用激发光谱和荧光光谱可进行样品的鉴定及推利用激发光谱和荧光光谱可进行样品的鉴定及推测杂质的存在与否。测杂质的存在与否。(2)(2)定量分析：定量分析：不发生浓度猝灭的稀溶液，其荧光强度和物质的浓度不发生浓度猝灭的稀溶液，其荧光强度和物质的浓度成比例。成比例。(3)(3)解析分子间相互作用：解析分子间相互作用：从荧光光谱中求出的荧光发射峰的波长、荧光强度从荧光光谱中求出的荧光发射峰的波长、荧光强度(量量子产率子产率)、荧光寿命，可推测所吸收的光能经过的途径，、荧光寿命，可推测所吸收的光能经过的途径，并且通过考察这些结果与试样浓度的关系及共存物质并且通过考察这些结果与试样浓度的关系及共存物质的影响，可解析分子间的相互作用。的影响，可解析分子间的相互作用。光谱解析光谱解析 硫酸奎宁的荧光光谱硫酸奎宁的荧光光谱(a)365nm(a)365nm激发激发(Hg(Hg线线)(b)313nm(b)313nm激发激发(Hg(Hg线线)(c)254nm(c)254nm激发激发(Hg(Hg线线)5 5、荧光光谱的特点：、荧光光谱的特点：(1)(1)斯托克斯位移（斯托克斯位移（Stokes shift)Stokes shift)。与激发光谱。与激发光谱相比，荧光光谱的波长总是出现在更长的波长处；相比，荧光光谱的波长总是出现在更长的波长处；(2)(2)荧光光谱与激发波长无关。无论用荧光光谱与激发波长无关。无论用=250=250和和350nm350nm作激发光源，所得荧光光谱形状和峰的位置作激发光源，所得荧光光谱形状和峰的位置都是相同；都是相同；(3)(3)吸收光谱与发射光谱大致成镜像对称。吸收光谱与发射光谱大致成镜像对称。6 6、无机化合物的荧光、无机化合物的荧光 本身会发荧光的无机化合物有镧系元素（本身会发荧光的无机化合物有镧系元素（IIIIII）化合物，化合物，U(VI)U(VI)化合物，类汞离子化合物化合物，类汞离子化合物Tl(I)Tl(I)，Sn(II)Sn(II)，Pb(II)Pb(II)，As(III)As(III)，Sb(III)Sb(III)，Bi(III)Bi(III)，Se(IV)Se(IV)，Te(IV)Te(IV)，过渡金属，过渡金属Cr(III)Cr(III)，Re(I)Re(I)，Ru(II)Ru(II)，Os(II)Os(II)，Pt(II)Pt(II)，Rh(III)Rh(III)，Ir(III)Ir(III)等。等。7 7、有机化合物的荧光、有机化合物的荧光 化合物化合物exex/nm/nmemem/nm/nm化合物化合物exex/nm/nmemem/nm/nm苯苯205205278278丁省丁省390390480480萘萘286286321321戊省戊省580580640640蒽蒽365365400400强荧光物质往往具备如下特征：强荧光物质往往具备如下特征：（1 1）具有大的共轭）具有大的共轭键结构；键结构；（2 2）具有刚性的平面结构；）具有刚性的平面结构；（3 3）具有最低的单线电子激发态）具有最低的单线电子激发态S S1 1,为为，*型；型；（4 4）取代基团为给电子取代基。）取代基团为给电子取代基。8 8、荧光法的应用、荧光法的应用(1)(1)无机物通过与荧光试剂作用生成荧光螯合物而无机物通过与荧光试剂作用生成荧光螯合物而进行荧光分析，非过渡金属离子的荧光螯合物进行荧光分析，非过渡金属离子的荧光螯合物较多，荧光试剂具有两个（或以上）与较多，荧光试剂具有两个（或以上）与M MZ+Z+形成形成螯合物的电子给予体官能团的芳香结构。螯合物的电子给予体官能团的芳香结构。(2)(2)荧荧光光法法灵灵敏敏度度高高、选选择择性性好好，可可用用于于痕痕量量分分析析，但是能发生荧光的化学体系不多。但是能发生荧光的化学体系不多。名名 称称 结结 构构 式式 应应 用用 9-9-蒽基重氮甲烷蒽基重氮甲烷 某些羧酸某些羧酸 丹磺酰氯丹磺酰氯 伯胺、仲胺、酚或伯胺、仲胺、酚或氨基酸氨基酸 CHCH2 2N N2 2N(CHN(CH3 3)2 2SOSO2 2ClCl荧光法在有机化合物中应用较广。芳香化合物多能荧光法在有机化合物中应用较广。芳香化合物多能发生荧光。脂肪族化合物往往与荧光试剂作用后才可产生发生荧光。脂肪族化合物往往与荧光试剂作用后才可产生荧光。荧光。9 9、电子光谱在材料分析中的应用、电子光谱在材料分析中的应用 材料分析材料分析聚合物结构分析聚合物结构分析 某些高分子的紫外吸收特征某些高分子的紫外吸收特征高高 分分 子子发发 色色 团团最长的吸收波长最长的吸收波长/nm/nm聚苯乙烯聚苯乙烯聚对二甲酸乙二醇聚对二甲酸乙二醇酯酯聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯聚醋酸乙烯聚醋酸乙烯聚乙烯基咔唑聚乙烯基咔唑苯基苯基对苯二甲酸酯基对苯二甲酸酯基脂肪族酯基脂肪族酯基脂肪族酯基脂肪族酯基咔唑基咔唑基270270，280280（吸收边（吸收边界）界）290290（吸收尾部），（吸收尾部），300300250-260250-260（吸收边（吸收边界）界）210210（最大值处）（最大值处）345345和聚合物单体的定量分析和聚合物单体的定量分析 材料中微量元素或添加剂含量的测定材料中微量元素或添加剂含量的测定 电子光谱研究聚合反应动力学电子光谱研究聚合反应动力学 典型的类酶催化反应分子动态谱图典型的类酶催化反应分子动态谱图（a a）反相胶束中）反相胶束中Hb-OPDA-HHb-OPDA-H2 2O O催化显色反应的时间分辨差谱催化显色反应的时间分辨差谱（b b）在）在AOT/octane/HAOT/octane/H2 2O O反相胶束中，上述反应中间体和产物的反相胶束中，上述反应中间体和产物的光谱动力学光谱动力学双双-2-乙基己基硫代琥珀酸钠乙基己基硫代琥珀酸钠(AOT)在胶束和反相胶束中的类酶催化荧光光谱在胶束和反相胶束中的类酶催化荧光光谱（A A）TritonX-100:0.04%TritonX-100:0.04%；（；（B B）AOT/n-octane/H2OAOT/n-octane/H2O为相对含水量；最大激发为相对含水量；最大激发波长和发射波长处，光谱峰按时间顺序由下至上，扫描间隔：，波长和发射波长处，光谱峰按时间顺序由下至上，扫描间隔：，OPDA=OPDA=10-3mol/L10-3mol/L，Hb=510-3mol/LHb=510-3mol/L，H2O2=3.510-3mol/LH2O2=3.510-3mol/L，聚乙二醇辛基苯基醚聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)