荧光淬灭名词解释

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知识点11-荧光猝灭 [兼容模式]

5．荧光熄灭（猝灭）Fluorescence spectra ( -) of TPP and absorption spectra (---) of ETH5294 in plasticized PVC membrane: a. Excitation spectrum of TPP; b. Emission spectrum of TPP; c. Unprotonated ETH5294; d. Protonated ETH5294.荧光物质分子与溶剂或其它溶质分子相互作用，引起荧光强度降低甚至消失的现象。

1)动态猝灭2)静态猝灭3)荧光能量转移4)内滤效应1)动态猝灭动态猝灭（或碰撞猝灭）指激发态荧光分子与环境分子动态接触而使荧光分子由激发态通过非辐射跃迁回到基态的现象。

常见猝灭剂包括O2、I-、Cs+、丙烯酰胺。

Sterm-Volmer方程：F0初始荧光；F猝灭后荧光；Q猝灭剂；Ksv猝灭常数动态猝灭使荧光寿命降低Kq为双分子猝灭速率常数，正比于两分子扩散系数和；t为无猝灭时荧光寿命。

一般而言：2)静态猝灭静态猝灭（或基态复合物猝灭）指基态态荧光分子与环境分子结合形成稳定的、无荧光的复合物的现象。

Ka为复合物的结合常数静态猝灭只是改变荧光分子数目，而不改变荧光分子寿命所谓荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer ，FRET)是指当一个荧光分子(又称为供体分子)的荧光光谱与另一个荧光分子(又称为受体分子) 的激发光谱相重叠时, 供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光,同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减的现象。

3) 荧光共振能量转移能量传递的效率：R0 ：Foster临界距离，为能量传递达到50% 的距离用途：应用能量转移测量分子内和分子间的距离（一般测量距离为0.5~1.5R0)5）自熄灭与自吸收**hv hv DD D D −→←++−→←当荧光物质的浓度大于1g/L 时，常发生荧光的自熄灭(浓度熄灭)自吸收：由于φF < 1，使荧光强度减弱或消失.D)(D D D 11**−→←+形成二聚体：由于二聚体不发荧光，或发射荧光的能量有改变，造成自熄灭现象。

荧光的猝灭解析

1 * 0
5
在猝灭剂存在的情况下： 1M*表示为：[1M*]，同理可得：
I a (k f ki )[ M ] k q [Q ][ M *] 0
1 * 1
Ia [ M ] k f ki k q [Q ]
1 *
式中kq为双分子猝灭过程的速率常数。
6
在猝灭剂不存在和存在的情况下，荧光量子产率分别为：
15
在电荷转移猝灭中，荧光物质的激发态分子与猝灭剂分子相互碰撞时，最初形成了“遭遇配合物”，而后成为实际的激态电荷转移配合物：
1
M Q M ...Q (M Q ) M Q hv
* 1 *

*
M ＋ Q ＋ KT
在介电常数小于10的非极性溶剂中，可观察到有激发态转移配合物所产生的荧光。但其荧光与1M*的相比，光谱处
0 1 K SV [Q ]
式中：t为猝灭剂存在时测得的荧光寿命。由上所述，若以F0/F对[Q]作图得一直线，斜率为Ksv。
直观的看，1/ Ksv的数值等于50％的荧光强度被猝灭时猝灭剂的浓度。假如测定了猝灭剂不存在时的荧光寿命t0，便可根据kq t0=Ksv的关系求得双分子猝灭过程的速率常数kq。
（3）此外，由于碰撞猝灭只影响到荧光分子的激发态，因而并不改变荧光分子的吸收光谱。相反，基态配合物的生成往往引起荧光分子吸收光谱的改变。
Cu2+
结合常数: 7.9×106
Chem. Commun., 2005, 3189–3191.
14
4。 § 4.3 电荷转移猝灭
某些猝灭剂与荧光物质分子相互作用时，发生了电荷转移反应，即氧化还原反应，即引起荧光的熄灭。由于激发态分子往往比基态分子具有更强的氧化还原能力，也就是说，激发态分子是比基态分子更强的电子给体和电子受体，因此激发态分子更容易发生与其他物质的分子发生电荷转移作用。某些强的电子受体的物质，往往是有效的荧光猝灭剂。

荧光的猝灭

1 2
4
根据恒定态的假设，在连续的照射下，激发态荧光体 1M*会达到一个恒定值，即其生成速率与衰变速率相等， 1M*浓度保持不变，即：
d [ M *] 0 dt
在没有猝灭剂的情况下： 1M*表示为：[1M*]0，根据以上反 i )[1M * ]0 0 Ia [M ] k f ki
2
§4.1 动态猝灭
在动态猝灭过程中，荧光物质的激发态分子通过与猝灭剂分子的碰撞作用，以能量转移的机制或电荷转移
的机制丧失其激发能而返回基态。
3
溶液中荧光物质分子M和猝灭剂Q相碰撞而引起荧光熄灭。
比较速率 (1)M＋hυ →M* (吸光) 1 k * (2)M M＋hυ (发生荧光) kf [ M* ] k (3)M* +Q M+ Q+ 热 (猝灭过程）kq[ M* ][Q]
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光诱导电荷转移（photo-induced charge transfer)
Excitation of a fluorophore induces the motion of an electron from one orbital to another. If the initial and final orbitals are separated in space, the electronic transition is accompanied by an almost instantaneous change in the dipole moment of the fluorophore. When the latter possesses an electrondonating group (e.g. -NH2, -NMe2, -CH3O) conjugated to an electronwithdrawing group (e.g. -C=O, -CN), the increase in dipole moment can be quite large. Consequently, the excited state reached upon excitation (called the Franck–Condon state or locally excited state, LE) is not in equilibrium with the surrounding solvent molecules if the latter are polar. In a medium that is sufficiently fluid, the solvent molecules rotate during the lifetime of the excited state until the solvation shell is in thermodynamic equilibrium with the fluorophore. A relaxed intramolecular charge transfer (ICT) state is then reached.

量子点荧光猝灭

量子点荧光猝灭
量子点荧光猝灭是一种重要的现象，它可以被广泛应用于光电子学、生物医学和光学传感等领域。

这种现象的原理是，在某些条件下，量子点荧光发射的能量可以被周围的分子吸收，导致荧光强度降低甚至消失。

这种现象被称为荧光猝灭。

量子点荧光猝灭的应用非常广泛。

例如，在生物医学中，可以使用量子点标记分子，通过检测荧光猝灭来确定分子是否结合。

在光学传感中，可以利用荧光猝灭测量环境中某些物质的浓度和性质。

在光电子学中，量子点荧光猝灭可以用于制备高灵敏度的传感器和探测器。

总之，量子点荧光猝灭是一项具有重要意义的科学研究，它为我们提供了诸多应用和发展的方向。

- 1 -。

动态猝灭

19
4.时效应
值得注意的是，在介质黏度较低时，在时间极短时，瞬时
项具有重要意义（ <100ps 在黏度接近于水时 . ）而且可以忽略
不计，而在粘性介质里，这一项是不能忽略的（此时荧光衰变
不再是单指数衰变过程）。瞬时项？
21
4.瞬时效应
在持续光照下，通过采用具有恒定强度的光来提供无限短的光脉冲，可以很容易地计算出稳态下的荧光强度。它可以简单的通过集成 δ 脉冲的响应来获得。有和没有猝灭剂存在时的
12
3.Stern–Volmer 动力学
有如下两种情况： 1.如果双分子作用的过程不受扩散限制，Kq=PK1，P表示双分子通过碰撞发生猝灭的概率，k1是反应速率常数。
2. 如果双分子作用的过程不受扩散限制：此时kq和是反应速
率常数k1是完全相同的，可以用下面的简化形式（第一次由
Smoluchowski提出）
14
3.Stern–Volmer 动力学
其中：k是玻尔兹曼常数，η是介质的黏度，T表示热力学温度，f是
一个等于6或4的边界条件系数.
在室温下分子的扩散系数在大多数溶剂中在 10-5 cm2 s-1左右。在溶液中，K1大约在109-1010 Lmol-1S-1左右，如果 RM和RQ相等，扩
散速率常数是约等于8RT/3η.
13
3.Stern–Volmer 动力学
其中；Rc表示两分子之间的距离（单位为cm），D表示两分子间相互作用的扩散系数（单位：cm2 s-1），N等于阿伏伽德罗常数Na/1000，Rc等于荧光分子半径RM与猝灭剂RQ 半径之和。两分子间相互作用的扩散系数D是激发态分子和猝灭剂分子两个分子间平移扩散系数DM,DQ之和，可以通过斯托克斯-爱因斯坦公式求出：

第四章荧光的猝灭

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在极性溶剂中，1M*的荧光被猝灭剂猝灭时，通常并不伴随由基态电荷转移配合物所产生的荧光，代之而发生的是遭遇配合物形成离子对，再经溶剂化作用转变为游离的溶剂化离子。
1M
*
Q1M
*
••Q
M
S
QS
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具有重原子的猝灭剂分子，它们与荧光物质的激发态分子所形成的电荷转移配合物，有利于电子自旋的改变，以致发生电荷转移配合物的离解并伴随着经由三重态的能量降低：
*对有效的猝灭剂，KSV≈102 － 103 L/mol.
9
§4.2 静态猝灭
某些荧光物质溶液在加入一些猝灭剂之后，溶液的荧光强度显著降低，溶液的吸收光谱有了明显的变化; 其荧光强度随着温度的升高而增强。这种现象可能是由于荧光分子和猝灭剂之间形成不发光的基态配合物的结果。这种现象称为静态猝灭。
某些强的电子受体的物质，往往是有效的荧光猝灭剂。
15
在电荷转移猝灭中，荧光物质的激发态分子与猝灭剂分子相互碰撞时，最初形成了“遭遇配合物”，而后成为实际的激态电荷转移配合物：
1M * Q1M *...Q (M Q )* M Q hv
M ＋ Q ＋ KT 在介电常数小于10的非极性溶剂中，可观察到有激发态转移配合物所产生的荧光。但其荧光与1M*的相比，光谱处于更长的波长范围，且无精细结构。
2
§4.1 动态猝灭
在动态猝灭过程中，荧光物质的激发态分子通过与猝灭剂分子的碰撞作用，以能量转移的机制或电荷转移的机制丧失其激发能而返回基态。
3
溶液中荧光物质分子M和猝灭剂Q相碰撞而引起荧光熄灭。
比较速率
(1)M＋hυ→M* (吸光)
1
(2)M* k1 M＋hυ (发生荧光)

几种荧光猝灭的方式

几种荧光猝灭的方式荧光猝灭是指在某些特定条件下，荧光物质的荧光强度会减弱或消失的现象。

荧光猝灭可以通过多种方式实现，下面将介绍几种常见的荧光猝灭方式。

一、静态猝灭静态猝灭是指在分子间存在非辐射能量转移的情况下，荧光物质的荧光强度会减弱或消失。

这种猝灭方式常见的机制有电子传递、能量传递和荧光共振能量转移等。

其中，电子传递是指由于电子给体和受体之间的能级差异，导致受体吸收电子给体的激发能量，使得电子给体的荧光被猝灭。

能量传递是指能量从荧光物质传递到其他分子或物质上，使荧光被猝灭。

荧光共振能量转移是指荧光物质与另一种分子之间存在共振能量转移的情况下，荧光被猝灭。

二、动态猝灭动态猝灭是指在溶液中，荧光物质的荧光强度会随着时间的推移逐渐减弱或消失。

这种猝灭方式常见的机制有自由基猝灭、氧气猝灭和分子碰撞猝灭等。

自由基猝灭是指由于自由基与荧光物质之间的反应，使荧光被猝灭。

氧气猝灭是指荧光物质与氧气之间的化学反应导致荧光被猝灭。

分子碰撞猝灭是指荧光物质与其他分子之间的碰撞，导致荧光被猝灭。

三、金属离子猝灭金属离子猝灭是指金属离子与荧光物质之间的相互作用，导致荧光被猝灭。

常见的金属离子猝灭方式有静态猝灭和动态猝灭。

静态猝灭是指金属离子与荧光物质之间形成络合物，使荧光被猝灭。

动态猝灭是指金属离子与荧光物质之间发生电子传递或能量传递的过程，导致荧光被猝灭。

四、溶剂效应猝灭溶剂效应猝灭是指溶剂对荧光物质荧光强度的影响。

常见的溶剂效应猝灭方式有静态猝灭和动态猝灭。

静态猝灭是指溶剂分子与荧光物质之间发生相互作用，导致荧光被猝灭。

动态猝灭是指溶剂分子与荧光物质分子之间发生碰撞，导致荧光被猝灭。

以上所述是几种常见的荧光猝灭方式，每种方式都有不同的机制和特点。

了解这些猝灭方式对于研究荧光物质的性质和应用具有重要意义。

在实际应用中，可以通过调节实验条件，选择合适的猝灭方式，来实现对荧光的控制和调节，从而实现更多的应用。

平衡荧光淬灭法

《平衡荧光淬灭法》嘿，朋友们！今天咱们来聊一聊这个听起来有点复杂的“平衡荧光淬灭法”。

首先呢，咱们得知道啥是荧光。

你看啊，有些东西在被光照了之后呢，它就会发出另外一种光，这种光就叫做荧光。

就像咱们晚上走在路上，有时候会看到一些有荧光标识的东西，在灯光一照下就特别亮，那就是荧光在起作用。

那啥是荧光淬灭呢？这就好比是一场光的“战斗”。

原本好好发着荧光的东西，突然有一些别的东西来捣乱了，让这个荧光变弱或者干脆就不发光了，这个捣乱的过程就叫做荧光淬灭。

比如说，你可以想象有一群小萤火虫在开开心心地发光，突然来了一群乌云（当然这里是比喻啦），把萤火虫的光给挡住或者弄没了，这就有点像荧光淬灭的感觉。

现在咱们就来说说这个平衡荧光淬灭法。

这个方法啊，就是专门用来研究这种荧光淬灭现象的，而且是在一种平衡的状态下研究。

想象一下，我们有一个小瓶子，里面装着能发出荧光的物质，就像我们刚刚说的那些小萤火虫一样。

然后呢，我们往这个瓶子里再加入一些会让荧光淬灭的东西。

这个时候啊，就会发生一些很有趣的事情。

一开始，随着我们加入的淬灭物质越来越多，荧光就会越来越弱，就像那些捣乱的乌云越来越多，萤火虫的光就越来越暗。

但是呢，到了一定程度之后，就会达到一种平衡状态。

这就好比是萤火虫和乌云达成了某种协议，虽然乌云还在那里，但是萤火虫的光不会再继续变弱了。

那这个平衡荧光淬灭法是怎么做到去研究这些东西的呢？这其中有不少的小窍门。

我们可以通过测量在不同浓度的淬灭剂下荧光的强度。

比如说，我们先加一点点淬灭剂，测量一下荧光强度，然后再多加一点，再测量。

这样一点点地增加淬灭剂的量，就像我们在慢慢地增加乌云的数量一样。

通过这样的方式，我们可以得到一组数据，这组数据就像是一个小账本，记录着随着淬灭剂浓度的变化，荧光强度是怎么变化的。

在这个过程中，有一些很重要的公式和原理。

比如说，有一个公式可以根据荧光强度的变化来算出淬灭剂和荧光物质之间的相互作用的一些参数。

荧光猝灭法基本原理

荧光猝灭法基本原理：
荧光猝灭是荧光物质分子与溶剂分子之间发生猝灭，荧光猝灭分为静态猝灭和动态猝灭。

利用某种物质对某一种荧光物质的荧光猝灭作用而建立的对该猝灭剂的荧光测定方法，即为荧光猝灭法。

激发态反应、共振能量转移、形成非荧光性的络合物、分子碰撞、pH变化、温度变化、压力变化等各式各样的原因都可能引起荧光淬灭。

激发光的长时间照射是荧光淬灭的最常见原因：荧光的产生需要激发光的照射，但这会促进激发态分子与其它分子相互作用、引起碰撞，进而导致荧光淬灭。

能够引起荧光淬灭的物质称淬灭剂，常见的是卤素离子、重金属离子、具有氧化性的有机化合物（硝基化合物、重氮化合物、羰基化合物和羟基化合物）、氧分子。

荧光探针淬灭机制

荧光探针淬灭机制1. 引言荧光探针是一种常用的生物标记物，广泛应用于生物医学研究和临床诊断中。

荧光探针淬灭机制指的是荧光分子在特定条件下失去发射荧光的能力，从而实现对生物样本中目标分子的定量检测。

本文将介绍荧光探针淬灭机制的原理、分类以及应用领域。

2. 荧光探针淬灭机制原理荧光探针淬灭机制可以通过两种方式实现：非辐射转移和化学淬灭。

2.1 非辐射转移非辐射转移是指当激发态荧光分子与另一种分子接触时，能量从激发态传递给该分子，而不是通过辐射发出荧光。

这种机制通常包括两种类型：共振能量转移和电荷转移。

2.1.1 共振能量转移共振能量转移又称为FRET（Fluorescence Resonance Energy Transfer），是指两个相互作用的分子之间发生能量转移的过程。

其中一个分子处于激发态时，通过非辐射转移将能量传递给另一个分子，使其跃迁到激发态。

这一过程需要两个分子之间有足够的距离和适当的相对取向。

2.1.2 电荷转移电荷转移是指在某些特定条件下，激发态荧光分子中的电荷从一个原子或基团转移到另一个原子或基团上，从而导致荧光猝灭。

这种机制通常发生在含有共轭体系的化合物中。

2.2 化学淬灭化学淬灭是指通过与其他物质发生化学反应，使荧光探针失去荧光信号的能力。

常见的化学淬灭机制包括氧化还原反应、酸碱反应和金属离子配位等。

3. 荧光探针淬灭机制分类根据不同的淬灭机制，荧光探针可以分为以下几类：3.1 基于共振能量转移的荧光探针基于共振能量转移的荧光探针利用共振能量转移的原理，将荧光分子与另一种分子（通常是某种生物分子）相连，通过能量转移实现对该生物分子的检测。

例如，荧光标记的抗体可以与特定的抗原结合并发生共振能量转移，从而实现对抗原的检测。

3.2 基于电荷转移的荧光探针基于电荷转移的荧光探针利用电荷转移机制猝灭荧光信号。

这类探针通常含有共轭体系和供电子基团，当与特定分子结合时，电荷转移发生并导致荧光淬灭。

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荧光淬灭名词解释
“荧光淬灭”名词解释：在产生荧光的物质的溶液中加入盐等物质会使溶液的吸光度下降现显著的荧光。

最简单的杂环化合物。

荧光淬灭现象：在产生荧光的物质的溶液中加入盐等物质会使溶液的吸光度下降
产生原因：
分子结构和化学环境是影响物质发射荧光和荧光强度的重要因素.至少具有一个芳环或具有多个共轭双键的有机化合物容易产生荧光,稠环化合物也会产生荧光。

饱和的或只有一个双键的化合物，不呈
现显著的荧光。

最简单的杂环化合物，如吡啶，呋喃，噻吩和吡咯等，不产生荧光.
取代基的性质对荧光体的荧光特性和强度均有强烈影响。

苯环上的取代基会引起最大吸收波长的位移及相应荧光峰的改变。

通常给电子基团，如-NH2-,-OH,-OCH3,-NHCH3和-N(CH3)2等，使荧光增强；吸电
子基团，如-CL,-Br,-I,-NHCOCH3,-NO2和-COOH,使荧光减弱。

具有刚性结构的分子容易产生荧光.
大多数无机盐类金属离子不产生荧光，而某些情况下，金属螯合物却能产生很强的荧光.溶剂的性质，体系的PH值和温度，都会影响荧光的强度.
荧光分子与溶剂或其他分子之间相互作用，使荧光强度减弱的
现象称为荧光猝灭。

引起荧光强度降低的物质称为猝灭剂。

当荧光物质浓度过大时，会产生自猝灭现象。