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引言

通常情况下，荧光分光光度计常使于分析那些置于10mm比色皿中的液体样品，但研究级仪器的用途其实是非常广泛的。无论在工业领域还是学术界，各学科对固体材料的兴趣与日俱增。Thermo Scientific Lu-mina 荧光分光光度计在固体材料荧光性能测定中有广泛的应用，在本应用指南中我们将对黑暗中发光的蓝色和绿色塑料星形样品的荧光、磷光特征进行分析。

荧光激发和发射光谱

在项实验中，利用L u m i n o u s ™ 软件中的WaveScan应用程序获取样品的荧光发射和激发光谱。当激发波长为366nm，发射波长为460nm时，蓝色样品可获得测试结果。激发、发射狭缝均设为5nm，曝光时间为20ms，以1nm数据间距进行数据采集。蓝色星形塑料的荧光光谱如图1所示。绿色星形塑料荧光发射和激发光谱与蓝色星形塑料的光谱截然不同，包含一个主激发峰（位于462nm处）和一个较强发射峰（位于507nm处）（数据未显示）。

磷光光谱和荧光光谱

使用 WaveScan 软件应用程序可测量样品的磷光发射光谱。对于磷光材料，激发光使分子进入激发态，然

后经过系间窜跃到达激发三重态。虽然这种转变是禁止的，但是分子zui终会以辐射的形式发射光子跃迁到基态的任一振动能级上，这时发射的光子称为磷光。所谓的“在黑暗中发光”的材料通常都是磷光性材料，其三重态的存在时间为数分钟至数小时不等。本实验中，将样品暴露于激发光中，关闭遮光板，然后测定其磷光强度。对光谱中的每个点均进行了重复测试。图 2 为绿色和蓝色样品谱。106,161);fontsize:9.0000pt;" >在本实验中，利用Thermo Fisher 的 Lumina 荧光分光光度计和红外激光附件对上转换（Upconversion）材料的荧光性能进行了研究。分析结果与上转换（Upconver-sion）原理一致，样品吸收长波长的红外光后在短波长可见光波长范围内释放荧光。

图 2：绿色和蓝色样品的磷光光谱

在本应用案例中，将激发光栅设为零阶状态，使用宽波段的氙灯光源激发样品，并持续3秒。虽然前述两个样

品的荧光光谱*不同，但它们的磷光光谱却很类似，这表明两种塑料使用了同一种可产生磷光效应的化合

物。

Lumina分光光度计除了可测量荧光和磷光外还有第三种数据模型：Luminescence（冷发光）。图3为将样品置于光谱仪后立即测得的两次重复冷发光光谱。所示磷光光谱仅用于进行对比。

图3：A）绿色塑料的磷光光谱，B）暴露于明亮室光后的冷发光光谱，C）次光谱测试后的再次测得的冷发光光谱，该光谱伴随一定的强度损耗。style="mso-spacerun:'yes';font-family:'Times New Roman';" > 物。

测定磷光衰减

两次测得的冷发光光谱的差异表明，暴露于光照条件后，磷光信号急剧减弱。为研究这种影响，我们使用了Luminous软件中的TimeScan应用程序。我们使用时间扫描技术研究样品在527nm处的磷光强度变化。每200缝设为10nm，激发光为342nm。图4为两个样品的测量结果。虽然两个样品的荧光光谱不同，但它们的磷光衰减状况非常类似，再次表明塑料中添加了同种化合物。本应用中zui后的实验是用于测量不同曝光时间下的衰减曲线。图5为曝光时间从10秒减为0.2 秒时的衰减曲线。将样品曝光于激发光下10秒和5秒后关闭遮光板，测量样品的磷光衰减情况，这时的衰减速率很类似。即使曝光时间为0.2秒，测量磷光衰减前，大量分子已处于激发状态。

结论

在本应用中，我们利用Lumina荧光分光光度计和Lumi-nous软件的几项功能对固体材料的荧光和磷光进行了

研究。此外，我们还利用Lumina的冷发光测试功能验证了室光激发的光谱与磷光数据采集模式下得到的光谱

是类似的。上述一系列实验充分证实了Lumina荧光分光光度计具有强大的材料分析表征功能。