8、荧光光谱与量子产率相关研究解读

荧光光谱与量子产率相关研究解读

1. 量子计数器与荧光量子产率测定

量子计数器是一种在宽光谱范围内具有恒定荧光量子产率的系统。为满足这一要求，该系统应具有可忽略的自吸收、在感兴趣的光谱范围内有高且相对恒定的吸收以最小化几何效应，并且在光化学上稳定。常见的量子计数器系统有：
- 乙二醇中 3 g/L 的罗丹明 B（210 - 530 nm）；
- N H₂SO₄ 中 4 g/L 的硫酸奎宁（220 - 340 nm）；
- 0.1 N Na₂CO₃ 中 10⁻² M 的 1 - 二甲基氨基萘 - 5 -（或 7 -）磺酸钠（210 - 400 nm）。

荧光量子产率 ΦFM 的绝对测定方法有积分球法、量热法、偏振和散射测量法等。不过，绝对测定困难且不常见，通常是与已知荧光量子产率 ΦFR 的标准物进行比较来测定 ΦFM。最常用的标准物是 N H₂SO₄ 中的硫酸奎宁，在 25°C 时，5×10⁻³ M 时 ΦFR = 0.51，无限稀释时 ΦFR = 0.55。若 F(ν) 和 FR(ν) 分别是样品和标准物在相同条件下激发并在正入射下观察到的校正荧光光谱，则有公式：
[
\varPhi_{FM}=\frac{n^{2}\int_{0}^{\infty}F(\nu)d\nu}{n_{R}^{2}\int_{0}^{\infty}F_{R}(\nu)d\nu}\varPhi_{FR}
]
其中 n 和 nR 分别是样品溶液和标准溶液的折射率，折射率项是对溶液光学几何形状的校正。

2. 荧光光谱测定及自吸收效应处理

测定真实分子荧光光谱时，需使用非常稀的溶液以最小化自吸收效应。自吸收（也称为内