引言

通常情況下，熒光分光光度計(jì)常使于分析那些置于10mm比色皿中的液體樣品,，但研究級儀器的用途其實(shí)是非常廣泛的,。無論在工業(yè)領(lǐng)域還是學(xué)術(shù)界，各學(xué)科對固體材料的興趣與日俱增,。Thermo Scientific Lu-mina 熒光分光光度計(jì)在固體材料熒光性能測定中有廣泛的應(yīng)用,，在本應(yīng)用指南中我們將對黑暗中發(fā)光的藍(lán)色和綠色塑料星形樣品的熒光、磷光特征進(jìn)行分析,。

熒光激發(fā)和發(fā)射光譜

在*項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,，利用L u m i n o u s ™ 軟件中的WaveScan應(yīng)用程序獲取樣品的熒光發(fā)射和激發(fā)光譜。當(dāng)激發(fā)波長為366nm，發(fā)射波長為460nm時(shí),，藍(lán)色樣品可獲得*測試結(jié)果,。激發(fā)、發(fā)射狹縫均設(shè)為5nm,，曝光時(shí)間為20ms，以1nm數(shù)據(jù)間距進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,。藍(lán)色星形塑料的熒光光譜如圖1所示,。綠色星形塑料熒光發(fā)射和激發(fā)光譜與藍(lán)色星形塑料的光譜截然不同，包含一個(gè)主激發(fā)峰（位于462nm處）和一個(gè)較強(qiáng)發(fā)射峰（位于507nm處）（數(shù)據(jù)未顯示）,。

磷光光譜和熒光光譜

使用 WaveScan 軟件應(yīng)用程序可測量樣品的磷光發(fā)射光譜,。對于磷光材料，激發(fā)光使分子進(jìn)入激發(fā)態(tài),，然

后經(jīng)過系間竄躍到達(dá)激發(fā)三重態(tài),。雖然這種轉(zhuǎn)變是禁止的，但是分子zui終會(huì)以輻射的形式發(fā)射光子躍遷到基態(tài)的任一振動(dòng)能級上,，這時(shí)發(fā)射的光子稱為磷光,。所謂的“在黑暗中發(fā)光”的材料通常都是磷光性材料，其三重態(tài)的存在時(shí)間為數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)不等,。本實(shí)驗(yàn)中,，將樣品暴露于激發(fā)光中，關(guān)閉遮光板,，然后測定其磷光強(qiáng)度,。對光譜中的每個(gè)點(diǎn)均進(jìn)行了重復(fù)測試。圖 2 為綠色和藍(lán)色樣品譜,。106,161);fontsize:9.0000pt;" >在本實(shí)驗(yàn)中,，利用Thermo Fisher 的 Lumina 熒光分光光度計(jì)和紅外激光附件對上轉(zhuǎn)換（Upconversion）材料的熒光性能進(jìn)行了研究。分析結(jié)果與上轉(zhuǎn)換（Upconver-sion）原理一致,，樣品吸收長波長的紅外光后在短波長可見光波長范圍內(nèi)釋放熒光,。

圖 2：綠色和藍(lán)色樣品的磷光光譜

在本應(yīng)用案例中，將激發(fā)光柵設(shè)為零階狀態(tài),，使用寬波段的氙燈光源激發(fā)樣品,，并持續(xù)3秒。雖然前述兩個(gè)樣

品的熒光光譜*不同,，但它們的磷光光譜卻很類似,，這表明兩種塑料使用了同一種可產(chǎn)生磷光效應(yīng)的化合

物。

Lumina分光光度計(jì)除了可測量熒光和磷光外還有第三種數(shù)據(jù)模型：Luminescence（冷發(fā)光）,。圖3為將樣品置于光譜儀后立即測得的兩次重復(fù)冷發(fā)光光譜,。所示磷光光譜僅用于進(jìn)行對比。

圖3：A）綠色塑料的磷光光譜,，B）暴露于明亮室光后的冷發(fā)光光譜,，C）*次光譜測試后的再次測得的冷發(fā)光光譜,，該光譜伴隨一定的強(qiáng)度損耗。style="mso-spacerun:'yes';font-family:'Times New Roman';" > 物,。

測定磷光衰減

兩次測得的冷發(fā)光光譜的差異表明,，暴露于光照條件后，磷光信號急劇減弱,。為研究這種影響,，我們使用了Luminous軟件中的TimeScan應(yīng)用程序。我們使用時(shí)間掃描技術(shù)研究樣品在527nm處的磷光強(qiáng)度變化,。每200縫設(shè)為10nm,，激發(fā)光為342nm。圖4為兩個(gè)樣品的測量結(jié)果,。雖然兩個(gè)樣品的熒光光譜不同,，但它們的磷光衰減狀況非常類似，再次表明塑料中添加了同種化合物,。本應(yīng)用中zui后的實(shí)驗(yàn)是用于測量不同曝光時(shí)間下的衰減曲線,。圖5為曝光時(shí)間從10秒減為0.2 秒時(shí)的衰減曲線。將樣品曝光于激發(fā)光下10秒和5秒后關(guān)閉遮光板,，測量樣品的磷光衰減情況,，這時(shí)的衰減速率很類似。即使曝光時(shí)間為0.2秒,，測量磷光衰減前,，大量分子已處于激發(fā)狀態(tài)。

結(jié)論

在本應(yīng)用中,，我們利用Lumina熒光分光光度計(jì)和Lumi-nous軟件的幾項(xiàng)功能對固體材料的熒光和磷光進(jìn)行了

研究,。此外，我們還利用Lumina的冷發(fā)光測試功能驗(yàn)證了室光激發(fā)的光譜與磷光數(shù)據(jù)采集模式下得到的光譜

是類似的,。上述一系列實(shí)驗(yàn)充分證實(shí)了Lumina熒光分光光度計(jì)具有強(qiáng)大的材料分析表征功能,。