儀器分析講義-熒光光譜儀

王振領(lǐng)

2013.03.31熒光光譜分析

基本理論簡介儀器構(gòu)造及工作原理應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用舉例熒光光譜分析

基本理論發(fā)光(luminescence)的產(chǎn)生

HEAT（無發(fā)射躍遷）A

激發(fā)

發(fā)射AA*R具有這種發(fā)光行為的物質(zhì)稱為發(fā)光物質(zhì)，亦稱為熒光體、磷光體或發(fā)光體－Luminophor或Phosphor熒光光譜分析發(fā)光(luminescence)的分類發(fā)光物質(zhì)可以被多種形式的能量激發(fā)，依據(jù)激發(fā)源的不同，可分為：光致發(fā)光（Photoluminescence)－電磁輻射（通常為紫外光）激發(fā)陰極射線發(fā)光（Cathodoluminescence)－高能電子束激發(fā)（10－30KV)場致發(fā)光（Fieldemissiondisplay)－低能電子束激發(fā)（0.50－10KV)電致發(fā)光（Electroluminescence)－電壓激發(fā)（10－幾百伏）X－射線發(fā)光（X-rayluminescence）－X-射線激發(fā)摩擦發(fā)光（Triboluminescence)－機械能激發(fā)化學發(fā)光（Chemiluminescence）－化學反應(yīng)的能量激發(fā)

熒光光譜分析激發(fā)光譜（Excitationspectrum)激發(fā)光譜：指發(fā)光的某一譜線或譜帶的強度隨著激發(fā)光波長（或頻率）的變化。激發(fā)光譜反映的是不同波長的光對材料的激發(fā)效果，用哪些波長的光激發(fā)有效，用哪些波長的光激發(fā)無效或效率低。測試方法：固定發(fā)射波長（em=固定值Xnm），在比Xnm低的一定波長范圍內(nèi)進行激發(fā)掃描.在激發(fā)光譜中X/2nm,X/3nm等處會出現(xiàn)光源的倍頻峰，需濾掉。熒光光譜分析發(fā)射光譜（Emissionspectrum)發(fā)射光譜（亦稱發(fā)光光譜）：指發(fā)光的能量按照波長或頻率的分布情況，根據(jù)發(fā)光中心性質(zhì)的不同可以是帶狀或線狀譜，它決定了發(fā)光顏色。測試方法：固定激發(fā)波長（ex=固定值Xnm），在比Xnm高的一定波長范圍內(nèi)進行發(fā)射掃描.在發(fā)射光譜中2Xnm,3Xnm等處會出現(xiàn)光源的倍頻峰，需選擇合適的濾光片濾掉。熒光光譜分析熒光光譜分析

熒光光譜儀熒光光譜分析

熒光光譜儀熒光光譜分析

應(yīng)用1）定性分析2）定量分析3）光催化材料熒光分析4）發(fā)光材料發(fā)光性能分析熒光光譜分析

應(yīng)用舉例李敏，王振領(lǐng)等，無機材料學報，2003，18，1261圖6CeF3(a),CeF3:Tb3+(b)及CeF3:Tb3+/LaF3(核/殼)(c)納米粒子溶液在紫外燈下的發(fā)光照片（254nm）.WangZhenling等，Chem.Mater.，2006，18，2030-2037.圖7CeF3納米粒子溶液的激發(fā)(a)、發(fā)射(b)和UV/vis吸收(c)光譜.發(fā)射光譜：峰值位于

327nm處的寬帶歸屬于Ce3+的5d-4f

躍遷。激發(fā)光譜：由250nm處的強峰和幾個肩峰組成,這是由于

Ce3+

的基態(tài)2F5/2

向激發(fā)態(tài)5d的不同能級間的躍遷造成的。

UV/vis

吸收光譜基本與其激發(fā)光譜一致。圖9

乙醇溶液中Ce0.85Tb0.15F3納米粒子的激發(fā)(a),

發(fā)射(b)及吸收(c)光譜.激發(fā)光譜、吸收光譜：與CeF3

納米粒子的基本一致。發(fā)射光譜：300-400nm的弱峰屬于Ce3+

的發(fā)射；

450-650nm的強峰歸屬于Tb3+

的發(fā)射(5D4-7FJ,J=6-3)。LaF3

體系A(chǔ)ppl.Phys.Lett.

2008,93,141106.J.

RareEarth，2009,27,33-37.Diameter:750nm

thickness:300nm

NaGdF4:Yb3+,Er3+亞微米圓盤亞微米圓盤NaYF4:Yb,ErWangZhen