荧光辐射机理
- 格式:doc
- 大小:267.00 KB
- 文档页数:9
acq和aie的机理
ACQ和AIE是两种与荧光性质相关的现象,具有不同的机理。
1.ACQ(Aggregation-Caused Quenching):ACQ现象指的是某
些物质在溶液中单体形态下具有较高的荧光发射性能,但
当物质聚集形成聚集体时,荧光会被猝灭或减弱。
ACQ的
机理可以归因于分子聚集导致的紧密打包和色心形成。
在
溶液中,单体形态下的荧光活性通过间断的密排形式保持,使能够有效地发生荧光传输。
但当物质聚集,分子间的距
离变得更近,造成荧光猝灭。
2.AIE(Aggregation-Induced Emission):与ACQ相反,AIE指
的是某些物质在单体形态下具有较低的荧光发射性能,但
当物质被聚集形成聚集体时,荧光会显著增强。
AIE的机
理是由于聚集体的形成,使得分子内的非辐射转化变得受
限,从而抑制了内部非辐射的损失,提高了荧光发射效率。
聚集形成的聚集体增加了分子间的间隙,减少了内部非辐
射跃迁。
因此,在聚集体中,分子内的辐射跃迁成为主导,导致荧光发射增强。
ACQ和AIE的机制是截然相反的,但它们都与分子聚集行为有关。
ACQ效应适用于许多有机分子,例如某些荧光染料,而AIE 效应通常出现在一些具有分子构型限制或发射中心的染料中。
这些现象的理解有助于设计和开发具有特殊荧光性质的材料和分子。
1 荧光定义某些化学物质从外界吸收并储存能量而进入激发态,当其从激发态回到基态时,过剩的能量以电磁辐射的形式放射出去即发光,称之为荧光。
可产生荧光的分子或原子在接受能量后引起发光,供能一旦停止,荧光现象随之消失。
2 荧光分类由化学反应引起的荧光称为化学荧光,由光激发引起的荧光称为光致荧光,课题主要研究光致荧光。
按产生荧光的基本微粒不同,荧光可分为原子荧光、X 射线荧光和分子荧光,课题主要研究分子荧光。
3 光致荧光机理某一波长的光照射在分子上,分子对此光有吸收作用,光能量被分子所吸收,分子具有的能量使分子的能级由最低的基态能级上升至较高的各个激发态的不同振动能级,称为跃迁。
分子在各个激发态处于不稳定的状态,并随时在激发态的不同振动能级下降至基态,在下降过程中,分子产生发光现象,此过程为释放能量的过程,即为光致荧光的机理。
光致荧光的过程按照时间顺序可分为以下几部分。
分子受激发过程在波长为10~400nm的紫外区或390~780nm的可见光区,光具有较高的能量,当某一特征波长的光照射分子时,是的分子会吸收此特征波长的光能量,能量由光传递到分子上,此过程为分子受激发过程。
分子中的电子会出现跃迁过程,在稳定的基态向不稳定的激发态跃迁。
跃迁所需要的能量为跃迁前后两个能级的能量差,即为吸收光的能量。
分子跃迁至不稳定的激发态中即为电子激发态分子。
在电子激发态中,存在多重态。
多重态表示为2S+1。
S为0或1,它表示电子在自转过程中,具有的角动量的代数和。
S=0表示所有电子自旋的角动量代数和为0,即所有电子都是自旋配对的,那么2S+1=1,电子所处的激发态为单重态,用Si 表示,由此可推出,S即为基态的单重态,S1为第一跃迁能级激发态的单重态,S2为第二跃迁能级激发态的单重态。
S=1表示电子的自旋方向不能配对,说明电子在跃迁过程中自旋方向有变化,存在不配对的电子为2个,2S+1=3,电子在激发态中位于第三振动能级,称为三重态,用Ti 来表示,T1即为第一激发态中的三重态,T2即为第二激发态中的三重态,以此类推。
单颗粒荧光闪烁现象、机理与应用一、引言荧光闪烁现象是一种在特定条件下,物质受到激发后发出的可见光现象。
单颗粒荧光闪烁是指在单个微小颗粒上观察到的荧光闪烁现象。
本文将从单颗粒荧光闪烁的机理、观察方法以及其在科学研究和应用领域的重要性进行探讨。
二、单颗粒荧光闪烁的机理单颗粒荧光闪烁的机理主要涉及激发和发射两个过程。
当外界能量源(如激光束)照射到颗粒表面时,颗粒中的电子会吸收能量,从基态跃迁到激发态。
随后,电子在激发态上停留的时间非常短暂,通常为纳秒量级,然后发生非辐射性过程,将吸收的能量以热能或振动能的形式释放出去。
部分激发态电子会通过辐射性过程跃迁回基态,释放出与吸收的能量相等的光子,即荧光。
这个过程相当于颗粒的“闪烁”。
三、单颗粒荧光闪烁的观察方法观察单颗粒荧光闪烁需要一定的实验设备和技术手段。
常见的观测方法包括荧光显微镜、荧光光谱仪和荧光成像技术等。
荧光显微镜通过聚焦激光束照射到颗粒上,然后通过特殊的光学系统收集和放大颗粒发出的荧光信号,最终通过目镜或摄像机观察到荧光闪烁现象。
荧光光谱仪则可以进一步分析颗粒的荧光特性,如发射波长和荧光寿命等。
荧光成像技术则可以用于实时观察和记录荧光闪烁的空间分布和时间变化。
四、单颗粒荧光闪烁的应用领域1. 生物医学研究:单颗粒荧光闪烁技术在生物医学研究中具有广泛的应用。
例如,可以利用荧光标记的单颗粒追踪生物分子在细胞内的运动轨迹,研究细胞内的生物过程;还可以利用荧光光谱特性分析生物样品中的成分和结构,用于疾病诊断和药物筛选等。
2. 环境监测:单颗粒荧光闪烁技术可以用于环境监测中的微观颗粒物追踪和污染物分析。
例如,可以利用荧光标记的颗粒追踪大气中的颗粒物迁移和沉降过程,研究大气污染的来源和传播途径;还可以利用荧光光谱分析水体中的有机污染物和重金属等。
3. 材料科学:单颗粒荧光闪烁技术在材料科学中有着重要的应用。
例如,可以利用荧光标记的颗粒研究材料的表面性质和反应动力学等;还可以利用荧光技术监测材料的微观结构和缺陷等。
x射线荧光仪原理
X射线荧光仪是一种常用的分析仪器,它基于物质主要由原子构成的特性。
其原理为通过X射线的激发,使样品中的原子
发射出特定能量的荧光X射线,进而分析样品的组成和结构。
X射线荧光仪主要由X射线发生器、样品台、荧光探测器和
信号处理系统等组成。
发生器产生高能的X射线束,照射到
样品表面;当X射线束与样品相互作用时,样品中的原子会
吸收部分X射线的能量,产生电离和激发;受到激发的原子
会退回到基态,并放出能量等于激发过程中吸收的能量差的荧光X射线。
这些荧光X射线的能量与样品中的原子种类和数
量有关,因此可以通过测量荧光X射线的能谱,进一步分析
样品的成分。
荧光探测器常用的有固态探测器和比较常用的光电倍增管探测器。
这些探测器能够测量荧光X射线的能量和产生的荧光光
子数量,将荧光信号转化为电信号。
信号处理系统对这些电信号进行放大、整形和测量,最终得到荧光X射线的能谱图。
通过对荧光X射线能谱的分析,可以得到样品中各种元素的
含量和其相对比例的信息。
这种分析方法无需破坏样品,且对多种材料适用,广泛应用于材料科学、环境监测、地质学、医学等领域。
总结来说,X射线荧光仪通过激发样品中的原子,使其产生特定能量的荧光X射线,再通过测量荧光X射线的能谱分析样
品的成分和结构。
这种分析方法非常重要,并在科学研究和工业应用中发挥着重要作用。
荧光检测原理
荧光检测是一种常用的化学分析方法,其基本原理是荧光分子在受到足够的能量吸收之后,以较低的能量释放出光来。
它具有独特的特性,比如较灵敏、检出范围宽,尤其适合用于无损检测,用来检测复杂混合物中的微量成分。
荧光检测工作原理是采用光谱仪产生一种有特定频率的辐射,称为“激发源”,这种辐射能量传递到被检测的物质,引起它们中的某些物质发出荧光信号,光谱仪可以检测整个荧光信号的频率和强度。
常用的荧光检测装置包括:发射和接收器,根据穿透微量物质的情况,选择合适的激发源和探测器,从而检出混合物中的微量成份。
荧光检测可以实现快速、灵敏、无损地检出混合物中的纳米级分子,用于活体组织细胞染色以及颜色标记物质的检测。
此外,它还可以用来研究细胞中的酶-反应机制以及了解其他生物活动,从而探索生命现象和活动机理。
荧光检测一般由以下步骤组成:设计检测系统(发射和接收器),根据要检测的物质的特性,选择适当的激发源和探测器;在检测过程中注入荧光探针,让物质与荧光分子发生反应,从而检出微量成份;最后,用光谱仪收集信号,最终获得荧光显色剂结果。
荧光检测是检测混合物中微量成分的有效方法,其优势是灵敏度高、无损检测,可以检测到毫微量的物质,且影响小,可以准确测量混合物中的成分。
但是,由于荧光探针受其他非荧光物质的干扰,会影响荧光检测的结果,也会影响检测的灵敏度,需要在反应过程中添
加抑制剂来抑制其他非荧光物质的干扰,以得到更可靠的检测结果。
总之,荧光检测是一种有效、快速、灵敏的技术,使用它能够准确快速地检测混合物中的微量成份,它有助于研究细胞内组分的分布情况和功能,以及调查生物活动的机制。
个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命约为10-12-10-14S ,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。
这个过程称为驰豫过程。
驰豫过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁。
当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐岀较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐岀的次级光电子称为俄歇电子。
它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关。
当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放岀,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差。
因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。
图10.1 给岀了X射线荧光和俄歇电子产生过程示意图。
K层电子被逐岀后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:由L层跃迁到K层辐射的X射线叫K a射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫K B 射线……。
同样丄层电子被逐岀可以产生L系辐射(见图10.2)。
如果入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量AE释放岀来,且△ E=EK-EL,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是K a射线,同样还可以产生K B射线,L系射线等。
莫斯莱(H.G.Moseley)发现,荧光X射线的波长入与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下:入=K(Z-s)-2这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基当一束光或电磁波照射到物质上时,光子就与物质的分子、原子或离子等微粒相互作用而交换能量。
在通常的状态下,物质中这些微粒处于基态,吸收一定频率的辐射后,由基态跃迁到激发态,这个过程称为辐射的吸收。
处于激发态的微粒是十分不稳定的,大约过10-8—10-9秒,便以辐射的形式释放出多余的能量,重新回到基态,这个过程称为辐射的发射。
荧光发射原理
荧光发射原理是指在外界能量的激发下,在物质内部原子的电子发生跃迁过程中释放出的荧光。
通常情况下,荧光物质通过吸收紫外线或其他高能量光线,使得原子的电子跃迁至激发态。
在电子回到基态的过程中,会释放出能量,并以可见光的形式辐射出去,形成荧光现象。
荧光发射的原理涉及到物质的能级结构和电子跃迁。
物质的能级结构是指不同能量水平上的电子状态。
在基态下,物质的电子处于最低能量的状态。
当外界能量激发物质时,部分电子可以从基态跃迁到高能级的激发态。
这种跃迁需要吸收能量,通常为紫外线或其他高能量光线。
当电子处于激发态时,受到激发电子的束缚力逐渐减小,电子会受到其他电子和周围原子核的相互作用而回到基态。
在这个过程中,电子释放出之前吸收的能量,并以光子的形式辐射出去。
这些光子具有比吸收的能量低的能量级,因此可以以可见光的形式观察到。
荧光发射的原理和物质的结构有关。
不同的物质或化合物具有不同的能级结构,因此显示出不同的荧光颜色。
通过测量荧光的光谱特性,可以推断出物质的组成和性质。
荧光发射在实际生活中有着广泛的应用。
例如,荧光灯和荧光屏幕都是基于荧光发射原理制作的。
此外,荧光标记和荧光染料在生物医学和材料科学领域也有着重要的应用。
普通光源的发光机理
普通光源(如电灯泡、荧光灯等)的发光机理基本上都是热辐射。
当材料被加热时,其分子和原子的振动和激发状态发生变化,产生了电磁辐射,其中包括可见光。
这些光线释放出来以后,就形成了我们所看到的不同颜色的光线。
例如,电灯泡中的灯丝在通电时会被加热,其温度很高,在这种情况下就会放射出光线。
这些光线在通过灯泡中的气体时,因为分子的吸收和散射而被散开,最终形成了我们所看到的白色光线。
荧光灯的发光过程也是基于热辐射原理。
在荧光灯中,辉光发射体将电子激发到高能级状态,同时电子受到辐射的能量刺激,然后再退回到低能级状态时释放出光子。
这些光子经过荧光层时,再次被激发,然后产生更多的光子。
这个过程就是荧光灯发光的基本原理。
总之,各种普通光源的发光机理都可以归结为热辐射,不同的光源之间的差别主要在于发光体的材料和结构。
1光致电子转移(PET)递给荧光基团的键合基团(RecePtor),负责光吸收并产生荧光发射信号的荧光基团(Fluorophorc)—其荧光发射强度反映键合基团的结合状态,以及连接键合集团和荧光基团的连接基团(Spacer)。
键合基团和荧光基团通常为电子给体或者电子受体。
光致电子转移是指电子给体或电子受体受光激发后,激发态的电子给体与电子受体之间发生电子转移从而导致荧光的淬灭过程。
例如,当荧光分子传感器的键合基团是电子给体,荧光基团是电子受体时,具体PET作过程如下:在光激发下,具有电子给予能力的键合基团能够将其处于最高能级的电子转入激发态下荧光基团空出的电子轨道,使被光激发的电子无法直接跃迁巨}到原基态轨道发射荧光,从而导致荧光的淬灭;当键合基团与底物结合后,降低了键合基团的给电子能力,抑制了PET过程,荧光基团中被光激发的电子可以直接跃迁回到原基态轨道,从而增强了的荧光基团的荧光发射。
因此在未结合底物前,传感器分子表现为荧光淬灭,一旦键合基团与底物相结合,荧光基团就会发射荧光(见图)由于与客底物结合前后的荧光强度差别很大,呈现明显的“关”、“开”状态,因此这类荧光化学传感器又被称为荧光分子开关。
PET荧光分子传感器的作用机制可由前线轨道理论“来进一步说明(见图。
2分子内电荷转移(ICT)ICT荧光化学传感器由推电子基团、吸电子基团通过p电子体系连接而成,在基态时表现为极化结构,一端为缺电子部分,另一端为富电子部分;而在光激发下,偶极矩增大,强化了这种极化特征,容易发生ICT过程(如图)。
ICT荧光化学传感器的工作原理有两种(见图l.7a):当底物是缺电子基团(阳离子)时,一种是底物与吸电子基团结合,将增大分子内电荷转移程度,导致荧光光谱红移;一种是底物与推电子基团结合,则使原来向共扼体系转移的孤对电子用于与阳离子形成配位键,导致ICT 推一拉电子的特征下降,导致荧光光谱蓝移。
当底物是富电子基团(阴离子)时,情况相反。
一般情况下,ICT荧光化学传感器对荧光强度的影响不如PET荧光化学传感器显著。
典型例子是同时含有吸电子取代基、推电子取代基的电子体系,如氨基邻苯二甲酞亚胺、二苯基烯、氟代香豆素等。
ICT荧光化学传感器的缺点是对外部环境的变化十分敏感,有较强的溶剂化效应。
在ICT中,有一种情况被称为扭曲的分子内电荷转移(TICT twisted Intramolecular charge transfer)。
在具有推一拉电子共扼体系的荧光分子中,如果推电子基(如二甲氨基)通过可旋转的单键与荧光团相连接,当荧光团被光子激发时,由于强烈的分子内光致电荷转移,导致原来与芳环共平面的电子给体绕单键旋转,而与芳环平面处于正交状态,原来的共辘系统被破坏,部分电荷转移变为完全的电子转移,形成TICT激发态(见图)。
当形成TICT激发态时,原有的ICT荧光则被淬灭。
TICT态常常不发射荧光或者发射弱的长波荧光,少数情况下会出现ICT与TICT双重荧光现象。
3荧光共振能量转移(FRET)FRET荧光传感器分子的组成与其他类型传感器有所不同,除了含有键合基团(Reccptor)彩!连接基团(Spacer),还含有两个负责光吸收井产生荧光发射信号荧光基团(FluoroPhore),而这两个荧光基团一个是能量给体(Energy donor,D),另一个是能量受体(Energy acceptor,A)。
荧光共振能量转移是指在一定波长的光激发下,荧光基团中的能量给体(D)产生荧光发射,并通过偶极一偶极之间的相互作用把能量无辐射地转移给其附近的处于基态的能量受体(A)荧光基团的过程。
FRET 过程的发生与很多因素如光谱重叠的程度、跃迁偶极的相对方向,给体(D)和受体(A)之间的距离等有关。
首先,能量给体(D)的发射光谱与能量受体(A)的吸收光谱有明显的重叠,能量受体必须能够在能量给体的发射波长处吸收能量,但能量受体可以是荧光发射基团,也可以是荧光淬灭基团。
对于前一种情形,激发能量给体时,可以观察到能量受体的荧光发射;而后一种情形,只能观察到能量给体的荧光变化。
其次,能量给体与能量受体相隔的距离必须远大于它们之间的碰撞直径(有时甚至相距远达70-100Å)时,才可能发生能量给体与能量受体的非辐射能量转移,又称为长距离能量转移。
另外,能量给体(D)与能量受体(A)还必须以适当的方式排列。
利用FRET效率对距离的强的依赖性,FRET广泛应用于蛋白质和核酸的结构及动力学研究、分子结合的测定等领域。
例如,当荧光分子传感器的两个荧光基团都是荧光发射基团时,具体FRET工作过程如下(见图:在光激发下,荧光基团中的能量给体(D)产生荧光发射;传感器分子通过键合基团键合底物来调节能量给体(D)和能量受体(A)之间的距离以及排列方向。
如果底物的加入使这些因素均在适当范围,能量给体(D)可将能量通过非辐射转移给能量受体(A),表现为能量受体(A)的荧光发射;如果底物的加入使这些因素与FRET因素不能匹配,则会抑制FRET过程,则表现为能量给体(D)的荧光发射(图)。
4激基缔/复合物(exeimer/exciplex)基于激基缔/复合物(excimer/exciplex)的荧光化学传感器分子的特点是在一个分子中含有两个荧光基团,如多环芳烃萘、蒽和芘等,并且两个基团处于分子的合适位置。
当两个荧光基团相同时,其中一个荧光基团(单体)被激发后,会和另一个处于基态的荧光基团形成分子内激基缔合物(excimer)。
激基缔合物的荧光发射光谱取代了单体的发射峰,呈现出一个新的强而宽的、长波长的、无精细结构的荧光发射峰。
当两个荧光基团不同时,则称之为激基复合物(exciplex)。
激基缔/复合物形成与否的关键是两个荧光基团之间的距离,只有激发态分子与基态分子之间的距离约为Å时,才能形成激基缔/复合物。
基于激基缔/复合物(excimer/exciplex)的荧光化学传感器就是利用受体结合底物后导致激基缔/复合物构型的形成或破坏,使激基缔/复合物的荧光增强或消失,通过单体、激基缔/复合物的荧光光谱变化表达底物识别的信息。
因此,构型的变化是此类信息产生的原因,图给出了加入底物后可以形成激基缔合物的荧光化学传感器的工作原理。
萘、芘、蒽等荧光团由于具有较长的激发单线态寿命,容易形成激基缔/复合物,常常被用于此类荧光化学传感器中。
杂原子对荧光的影响比较复杂,有时增强荧光,有时减弱荧光。
主要看杂原子化合物的结构。
简单杂环化合物的荧光量子产率很小,几乎为0,但当他们与苯环相并后的产物荧光大大增强。
含氮杂环化合物的分子中含有N原子。
在非极性介质中它们的荧光很弱,随着介质极性的提高,其荧光强度亦随之提高。
取代基的影响取代基的性质对荧光体的荧光特性和强度均有强烈影响,芳烃和杂环化合物荧光光谱和荧光产率常随取代基而改变,取代基对荧光体的激发和发射光谱以及荧光效率的影响规律和机理,是人们甚为光注的领域,可惜人们对激发态分子的性质了解甚少,影响规律多出自实验总结和猜测。
(a)推电子取代基增加荧光属于这类基团的有。
含有这类基团的荧光体,其激发态是有环外的前几或氨基上的非键电子(n电子)激发转移到环上而产生的。
由于他们的n电子云几乎与芳环上的轨道成品活性,实际上共享了共轭而电子结构,扩大了共轭双键体系。
因此,这类化合物的吸收光谱与发射光谱的波长,都比未取代的芳族化合物的波长长,荧光效率也提高很多,但在应用这类荧光体是要特别小心,因为这类基团都含有未键和的n电子。
他们容易与极性溶剂生成氢键。
当取代基是酸基或碱基是,在酸碱性介质中容易转化为相应的盐或质子化,使荧光强度减弱甚至消失。
(b)吸电子取代基含有吸电子基团的荧光化合物,其荧光强度一般都会减弱,属于这类取代基的有羰基卤素和基等,这类取代基也含有n电子,然而其m电子的电子云并不与芳环上的π电子云共平面,这类化合物的nπ*跃迁是属于禁戒跃迁,摩尔吸收系数很小(约为102),最低单线激发态S1 为n,π*,S1T1 的系间跨越强烈,因为荧光强度都很弱,而磷光强度相应的增强。
氰基是一个很有意思的基团,是不饱和的取代基,它应使取代的化合物的荧光减弱,但实际结果是表现为退电子的效果——荧光强度。
它的取代9,10-二氰基蒽的Φf 不但大于蒽,而且9-氯-10-二氰基蒽的Φf也高达,远大于9-氯代蒽的Φf()(C)重原子的取代荧光体取代上重原子之后,荧光减弱,二磷光往往相应增强。
所谓重原子取代,一般指的是卤素(Cl,Br和I)取代芳烃取代上重原子后荧光强度一般随卤素原子量增加而减弱,这一效应称为“重原子效应”。
这种效应被解释为:由于重原子的存在,使得荧光体中的电子自选一轨道偶合作用加强、S1 T1的系间跨越显著增大,结果导致荧光强度极爱你若、磷光强度增加。
(d)饱和烷烃的取代此类取代基对荧光体的荧光强度影响不大,可是,由于可动的饱和烃基的引入,增加了荧光体的振动和转动自由度,因而消弱了荧光激发光谱和发射光谱振动结构的分辨率,同时激发峰和发射峰略为红移。
(e)取代基数量及其所处位置的影响取代基在试剂分子上的位置及取代基的数量对试剂的荧光量子产率的影响视具体情况而定,是有一个退电子取代基,处于空间位阻最小火空间位阻的位置可使荧光增强。
对于不同的发光母体,同类取代基所处位置不同所表达的荧光强度变化规律也不相同。
另外对荧光的影响还要看取代基的种类,校体积取代基所贡献的共轭效应小,只是体现出其电荷影响,若一个大的取代基如苯或乙炔基苯其共轭效应大,取代后扩大了试剂共轭体系,使荧光增强的效应大于其吸电子是荧光减弱的效应,结果是取代后荧光强度不是减弱二十大大增强。
(f)芳香环中杂原子的影响杂原子对荧光的影响比较复杂,有时增强荧光,有时减弱荧光,主要看杂原子化合物的结构,简单杂环化合物的荧光量子产率很小,几乎为0,但当它们与苯相并后产物荧光大大增强。
如:含氮杂环有机物是研究的较多的杂环化合物,它们的每个分子都含有一个或多个N原子。
在非极性介质中它们的荧光很弱,随着介质极性的提高,其荧光强度亦随之提高,如8-羟基喹啉在强酸性介质中产生质子化,从而使原来最低单线激发态S1由n,π*型转化为π,π1*型,荧光由弱变强。