天美讲堂丨相对量子产率的测定
相对量子产率
量子产率是一个基本的光物理参数,它描述了一个样品的荧光效率,被定义为发射的光子数量与样品吸收的光子数量的比率。准确和可靠的量子产率测量对包括显示材料、太阳能电池、生物成像和药物开发等应用非常重要。
图1:FS5荧光光谱仪
方 法
2AMP的相对量子产率可以通过以下公式计算3
公式1
其中下标S和R分别表示待测样品(2AMP)和参比样品(QBS)。Φ是量子产率,I是综合荧光强度,A是激发波长下的吸光度。n是平均发射波长下用于待测样品和参比样品的溶剂的折射率。本文中,2AMP和QBS都使用了相同的溶剂(1M H2SO4),所以这项值为1。
公式2
准备五种不同浓度的2AMP 1M H2SO4的溶液和五种QBS在1M H2SO4中的溶液。使用FS5荧光光谱仪测量吸收和荧光光谱,该荧光光谱仪配备有150W氙灯、PMT-980检测器和SC-05比色皿支架。
图2:(a)2AMP(绿色)和QBS(紫色)的归一化吸光光谱。(b) 2AMP(绿色)和QBS(紫色)的归一化荧光光谱。(c) 不同浓度的2AMP的荧光光谱。C1溶液是浓度最低的(在310nm处的吸光度=0.01),C5是浓度最高的(在310nm处的吸光度=0.098)。所有光谱都是在爱丁堡FS5荧光光谱仪获得。
图3:Fluoracle中图2c的线性分析
图4:综合荧光强度与2AMP和QBS的吸光度的关系
结 论
爱丁堡FS5荧光光谱仪用相对法测定2AMP在1M H2SO4中的量子产率。通过FS5 Fluoracle软件的线性分析功能,数据分析变得简单。使用QBS作为参考标准,计算出2AMP的量子产率为64.3%。这个数值与以前的文献报告相一致,表明FS5可以进行准确和可靠的相对量子产率测量。
参考文件
1. R. Rusakowicz, A. C. Testa, 2-Aminopyridine as a standard for low-wavelength spectrofluorimetry. J. Phys. Chem. 72, 2680–2681 (1968).
2. S. R. Meech, D. Phillips, Photophysics of some common fluorescence standards. J. Photochem. 23, 193–217 (1983).
3. K. L. Wong, J. C. Bünzli, P. A. Tanner, Quantum yield and brightness. J. Lumin. 224, 117256 (2020).
4. B. Gelernt, A. Findeisen, A. Stein, J. A. Poole, Absolute measurement of the quantum yield of quinine bisulphate. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 2 Mol. Chem. Phys. 70, 939–940 (1974).
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