溶剂对石墨烯量子点荧光性质的影响

采用柠檬酸热解法制备了石墨烯量子点(GQDs),研究了非极性溶剂戊烷,极性溶剂乙醇、丙酮、乙二醇对GQDs荧光性质的影响。透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)图像表明,制备的GQDs尺寸分布在2~12 nm(平均尺寸为4.9 nm),分散均匀,高度分布在0.5~2 nm。吸收光谱表明,GQDs具有明显的紫外吸收特性,吸收峰位于259 nm和274 nm。光致发光谱表明,GQDs的发光具有明显的溶剂依赖性。GQDs在极性溶剂乙醇、丙酮、乙二醇中,发光峰的位置依赖于激发波长,发射波长在可见光区。而在非极性溶剂戊烷中,GQDs表现出对激发波长不依赖的荧光性能,且发射波长在近紫外。     

溶剂热法合成橙-绿双波段荧光碳点

荧光碳点具有激发波长依赖的独特性质,有望基于此制备检测溶液pH值的荧光探针。以柠檬酸和尿素为原料、N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用一步溶剂热法在200℃下保温12 h制备了一种新型的具有橙-绿双波段荧光发射性能的水溶性碳点。采用透射电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等方法对荧光碳点的组成和形貌进行了表征,还通过荧光发射光谱和紫外-可见吸收光谱对其光学性能进行了研究。结果表明,制备的碳点粒径为2.7~4.3 nm,表面带有大量含氧官能团,具有良好的水分散性。在440 nm和540 nm波长光激发下分别呈现绿色(500 nm)和橙色(590 nm)双波段荧光发射。合成的荧光碳点发光性能对pH值具有敏感性:在强碱性溶液中,590 nm的荧光强度比水溶液中提高了6.71倍,同时吸收峰的蓝移使得自然光下其溶液颜色发生了明显改变,具有强碱性指示剂的作用;在pH值为2~6的酸性溶液中,500 nm与590 nm发光峰强度比与pH值之间呈现良好的线性关系,展现了作为pH值比率荧光探针的应用潜力。     

2-芳基苯丙酸类药物在混合溶剂中的荧光光谱

测定了298K时2-芳基丙酸类药物普拉洛芬、酮洛芬、卡洛芬、萘普生在二元混合溶剂中的荧光光谱,采用Jouyban-Acree模型拟合了荧光强度（FI）数据,平均偏差为1.9％,当采用Yalkowsky方程拟合时,平均偏差达到13.5％.首次采用Jouyban-Acree模型拟合最大荧光发射波长,平均误差为0.3nm,而采用Yalkowsky方程时,误差为0.9nm.结果表明Jouyban-Acree模型能够很好预测混合水溶液中药物的荧光强度及荧光最大发射波长,当数据较少时,Yalkowsky方程也能预测混合溶剂中的最大发射波长.     

矿物油-乙醇溶液三维荧光光谱的实验研究

研究了矿物油-乙醇溶液的三维荧光光谱特性。通过空白扣除法消除了乙醇的拉曼散射对矿物油三维荧光光谱的影响,而采用将瑞利散射及其附近区域置零的方法去除了瑞利散射对矿物油三维荧光光谱的影响。经校准,矿物油的三维荧光光谱特征荧光峰表现为：煤油主要为一个宽峰,最大激发/发射荧光峰的位置在270/290 nm附近;0#柴油有两个峰,最大激发/发射峰分别位于240/344 nm和270/362 nm附近;润滑油存在多个荧光峰,其中两个比较强的最大激发/发射峰分别位于240/348 nm和258/358 nm附近。此外,还研究了矿物油的荧光光谱强度与浓度的关系,并对测量的灵敏度和检测限进行了分析。研究表明,利用三维荧光光谱特征测量可以实现低浓度矿物油的测定。     

三维荧光光谱结合自加权交替三线性分解算法检测农药类混合物

三维荧光光谱技术与自加权交替三线性分解(SWATLD)算法相结合,对三类农药混合溶液进行检测。在乙腈溶剂中配制西维因、速灭威和三唑磷不同浓度比的混合溶液为测量样品(西维因、速灭威及三唑磷的最佳激发波长/发射波长分别为285/325,305/345和265/305 nm),利用荧光光谱仪获取样品的三维荧光光谱,经过空白扣除以及激发与发射校正,有效地去除仪器误差以及散射产生的影响,得到样品的真实光谱。采用基于自加权交替三线性分解算法对测得的光谱数据进行分析,得到的三种农药的平均回收率为96.9%±1.9%,99.8%±1.0%和100.8%±3.2%。根据SWATLD算法预测结果,计算三类农药的预测均方根误差(RMSEP)值为0.616×10-2,0.539×10-2和0.374×10-2 μg·mL-1,低于平行因子(PARAFAC)分析法预测结果的RMSEP值,且最低检测限均在0.005~0.022 μg·mL-1范围内。和PARAFAC算法相比较,突出了SWATLD算法的优势,表明该算法对光谱重叠严重的三类农药混合物有较好的分解能力。     

吲哚、3-甲基吲哚和L-色氨酸的荧光量子产率和荧光寿命

近年来，三维荧光技术已经成为常用的化学分析技术，但有些结构相近的荧光有机物的三维荧光光谱十分相似，可能导致分析结果错误。因此，如何精准区分具有相似三维荧光光谱的有机物是十分重要且亟待解决的问题。荧光量子产率和荧光寿命是荧光有机物两个重要的光学参数，对于分子结构的差异更灵敏。对吲哚、 3-甲基吲哚和L-色氨酸的三维荧光光谱、荧光量子产率和荧光寿命进行了研究。结果表明，它们的三维荧光光谱都出现两个荧光峰，且荧光峰位置十分接近。吲哚和L-色氨酸的荧光峰大致位于[激发波长，发射波长]=[275, 340～350]和[220, 340～350] nm附近，3-甲基吲哚的荧光峰位于[激发波长，发射波长]=[280, 365]和[225, 365] nm附近。在相同浓度下，三种有机物在激发波长为275～280 nm处的最高荧光强度依次为：吲哚>3-甲基吲哚>L-色氨酸。利用绝对量子产率测量技术测得吲哚、 3-甲基吲哚和L-色氨酸的荧光量子产率分别约为0.264、 0.347和0.145;利用时间相关单光子计数技术测得吲哚、 3-甲基吲哚和L-色氨酸的荧光寿命分别约为4.149、 7.89...     

甲醇和乙醇的三维荧光光谱特性研究

为阐明甲醇和乙醇的光谱学特性,建立两者快速的辨析方法。采用三维荧光光谱,对甲醇和乙醇的荧光特性进行了研究。分析结果显示,甲醇的三维荧光光谱中出现了两个特征荧光峰,其荧光强度在甲醇体积浓度小于15%时与其浓度成正相关,乙醇的三维荧光光谱中出现了一个完整的特征荧光峰,其荧光强度在乙醇体积分数小于50%时与乙醇浓度成相关,甲醇比乙醇具有更高的荧光效率,以甲醇为有机溶剂研究化合物的荧光特性时,需要考虑甲醇的本底荧光。甲醇和乙醇的特征荧光峰位置差别较大,前者特征荧光峰出现在225/35 0nm和250/375nm处,而后者特征荧光峰位于240/310nm,据此可以有效辨析两种醇。     

新型光敏剂二氢卟吩e_6-C_(15)单甲酯荧光光谱特性及其体内分析应用

研究了二氢卟吩e_6-C_(15)单甲酯在不同溶剂体系中的荧光光谱特性,据此建立了检测血浆中二氢卟吩e_6-C_(15)单甲酯的荧光分析法。首先,通过比较分析二氢卟吩e_6-C_(15)单甲酯在甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、磷酸盐缓冲液和水六种不同溶剂体系中的荧光光谱特征,考察了溶剂体系对二氢卟吩e_6-C_(15)单甲酯荧光光谱特性的影响,结果发现甲醇和乙腈是比较理想的溶剂体系,而磷酸盐缓冲液优于水溶液。通过进一步考察有机溶剂含量和溶液pH对二氢卟吩e_6-C_(15)单甲酯发射波长和荧光强度的影响,结果表明pH 7.2磷酸盐缓冲液-乙腈(3:7)混合溶液中二氢卟吩e_6-C_(15)单甲酯荧光强度大、性质稳定。采用pH 7.2磷酸盐缓冲液-乙腈(3:7)混合溶液沉淀SD大鼠血浆蛋白,选择498.00和664.05 nm作为激发波长和发射波长,建立的SD大鼠血浆样品中二氢卟吩e_6-C_(15)单甲酯荧光分析法专属性好,灵敏度高,线性范围为0.50~50.00μg·mL~(-1)(R~2≥0.999),批内和批间精密度RSD均小于10%,提取回收率大于90%。该方法简便、快速、可靠,成功地应用于二氢卟吩e_6-C_(15)单甲酯在SD大鼠体内的药代动力学研究。     

番茄红素的紫外可见光谱和荧光光谱分析

研究了番茄红素在不同溶剂中的紫外可见光谱图,对结果进行分析后发现番茄红素在正己烷、石油醚、丙酮、乙酸乙酯具有较低折光率的溶剂中的特征吸收带波长非常接近,但在较高折光率的溶剂苯、二硫化碳中的特征吸收带与以丙酮作为溶剂相比有不同程度的红移。番茄红素溶于丙酮与水的混合溶剂,当丙酮与水的体积比达到3∶2时,吸收光谱在紫外区出现一新的吸收峰,在可见区吸收光谱的精细结构消失。用荧光光度计采集不同溶液的番茄红素的荧光光谱,番茄红素的荧光峰位于580—590nm,在极性溶剂中荧光发射增强。     

中药八角茴香水浸液的荧光光谱

为深入研究中药八角茴香的荧光成分,测试了八角茴香沸水浸取液的三维荧光光谱和紫外光谱,发现水浸液中主要存在两种荧光组分,一种组分的荧光激发波长为228nm和275nm,发射波长为304nm,另一种组分的荧光激发波长为260nm,发射波长为348nm.两种组分的荧光发射峰相距44nm,可以不经分离而分别测量.当溶液pH升高时,两种组分的荧光强度都随之改变,表明发生了质子离解.两种组分的荧光强度与浓度之间都存在良好的线性关系,据此可对两种组分进行定量分析.     

三维紫外血浆荧光光谱学特性及机理分析

采用FLS920型多功能光谱仪,得到了220~320 nm紫外光激发的血浆荧光激发与发射的三维光谱图.结果表明,血浆的紫外荧光光谱在334 nm附近存在一个约100 nm宽的谱峰：300~400 nm.该谱峰是由多种荧光团共同作用的结果,血浆的紫外荧光光谱主要是由血浆中高丰度蛋白的色氨酸和酪氨酸的贡献.另外,血浆中存在的其他大量蛋白质和小分子可通过直接发荧光和间接的能量转移或相互作用使血浆荧光光谱谱峰的加宽,即低丰度的、大量蛋白质或小分子的存在,对血浆的荧光光谱特征变化可以起到调制作用.     

应用荧光相关光谱测定L-色氨酸的浓度

应用FLS920P型荧光光谱仪对L-色氨酸溶液进行三维荧光光谱检测,从中发现：L-色氨酸的特征荧光峰位于270/350 nm。设定发射波长为350 nm,测量激发谱。由测量结果发现在250~260 nm区间,谱线斜率较大、线性度好。因此选取250,255和260 nm三个激发波长,在每个激发波长下分别测量相应的荧光发射谱。基于三条不同的荧光发射谱,构建以激发波长为外扰变量的自相关光谱;而以浓度为外扰变量的自相关光谱,是以超纯水在不同激发波长的平均谱作为参考光谱,通过参考光谱与样本平均谱的相关计算得到。在此基础上,将相关光谱数据分别与偏最小二乘回归(PLSR)和径向基神经网络(RBFNN)相结合,建立溶液中L-色氨酸含量的预测模型,研究结果表明：采用浓度为外扰变量构造的荧光相关光谱信噪比较高,建模的预测效果要好;而在外扰变量相同时,基于径向基神经网络建立的预测模型比基于偏最小二乘回归建立的预测模型对溶液中L-色氨酸浓度的预测结果更为准确。其中,以浓度为外扰变量时的径向基神经网络预测模型准确度最高,该模型的预测相关系数为99.91%,预测均方根误差为0.033 μg·mL-1。研究结果表明,使用该方法能够对溶液中的物质含量进行准确测定,可为食品安全监管提供帮助。     

黄烷酮及其羟基衍生物的荧光性质研究

黄烷酮类化合物是天然药物的重要活性成分,也是有机合成的研究热点之一,但此类化合物的荧光性质尚缺乏研究。研究了黄烷酮及其6种羟基衍生物的荧光性质,发现黄烷酮(Flavanone,FV)、7-羟基黄烷酮(7-Hydroxyflavanone,7HF)和6-羟基黄烷酮(6-Hydroxyflavanone,6HF)的水溶液有荧光,而2’-羟基黄烷酮(2’-Hydroxyflavanone,2’HF)、4’-羟基黄烷酮(4’-Hydroxyflavanone,4’HF)、柚皮素(4’,5,7-三羟基黄烷酮,Naringenin)和乔松素(5,7-二羟基黄烷酮,Pinocembrin)的水溶液基本无荧光。在三维荧光图谱中,FV的荧光激发波长(λ_ex)为235,265和340 nm,发射波长(λ_em)为386 nm;7HF的λ_ex为230,276和315 nm,λ_em为391 nm;6HF的λ_ex为260和356 nm,λ_em为482 nm。研究了pH对FV,7HF和6HF荧光的影响,从分子结构的角度讨论了pH对荧光产生影响的原因。研究了7HF和6HF在不同pH条件下的紫外吸收光谱,用pH-光度法测得7HF和6HF的羟基质子电离常数pK_a分别为7.26±0.05和9.90±0.02。研究了溶剂(甲醇)对FV,7HF和6HF荧光光谱的影响,发现FV和7HF在甲醇溶液中的荧光比在水中减弱,而6HF在甲醇中的荧光显著增强。在有序介质(SDS,CTAB,β-CD)中,FV和7HF的荧光减弱,而6HF在β-CD或CTAB中的荧光增强。以硫酸奎宁或L-色氨酸为参比,测得FV和7HF水溶液的荧光量子产率分别为0.057和0.012;6HF在甲醇中和在β-CD浓度为1.62 mg·mL-1的水溶液中的荧光量子产率分别为0.064和0.012。     

一种新型希夫碱锌配合物的合成及光谱学性质

合成了一种希夫碱有机金属配合物2-羟基-1-萘甲醛缩邻苯二胺合锌(ZnL)。通过质谱、元素分析、红外光谱、热重分析对其结构进行了表征;利用紫外-可见光吸收光谱、激发和发射光谱研究了该配合物的光物理性能。结果表明:ZnL的热分解温度为433.2℃,具有很好的热稳定性;在DMF溶液体系中,配合物ZnL的紫外吸收带位于250~500 nm,荧光激发带位于343~493 nm,在紫外光的激发下发射峰在626 nm处,为橙红色光,最佳激发波长为470 nm,禁带宽度2.32 eV。     

掺Eu3+硅基材料的发光性质

通过溶胶－凝胶技术制备了掺Eu^3 的硅基材料并测试了其三维荧光光谱、激光谱和发射光谱，结果显示，最佳激发波波长为350nm,最强荧光波长为620nm；在350nm光激发下的发射光谱显示Eu^3 的特征发射光谱，产生4条谱带，分别是577nm(^5D0-^7F0)，588nm(^5D0-^7F1),596nm(^5D0-^7F1)和610nm(^5D0-^7F2)。     

乙醚溶液荧光光谱特性及其机理研究

研究了低浓度乙醚水溶液在紫外光激励下的荧光光谱,以及其荧光特性随激发光波长和乙醚溶液浓度改变的变化规律,并对其产生机理和谱线特性进行了分析和探讨。结果显示,乙醚溶液在306 nm附近出现明显的荧光峰,其最佳激励波长为245 nm,且在292 nm处还有次峰出现。激发光波长改变时,相应的荧光峰值位置基本不变,且荧光峰的强度随激发光波长的变化呈高斯分布。荧光次峰和主峰的强度产生竞争。随浓度增加,306 nm处的荧光强度线性增强,当增至7%后,发生浓度猝灭,强度线性减弱。研究结果将为检测有毒、麻醉物质——乙醚的浓度及纯度等提供参考。     

菲的三维荧光光谱特性研究

多环芳烃(简称PAHs)具有高荧光量子产率,利用三维荧光光谱研究了PAHs中菲的荧光光谱特性.菲具有两个荧光峰.通过对菲的三维荧光光谱的分析,选择在激发波长255 nm、发射波长370 nm对菲进行定量分析.菲溶液在5.0～250.0 ng·mL-1的范围内工作曲线呈线性关系,检出限为3.88 ng·mL-1,相对标准偏差为4.23%(n=5),实验还尝试了对自来水样品的测定,测试效果良好,回收率为90.0%～105.4%.该研究为快速检测水源水中痕量PAHs提供了方法基础.     

Fluorescence properties of Ag nanoparticles in water, methanol and hexane

Ag nanoparticles, synthesized employing the electro-exploding wire technique, are reported. Absorption in the UV-visible region by these particles is characterized by the features reported in the literature, namely, a possible plasmon peak at ∼404 nm. For Ag nanoparticles dispersed in water, photo-excitation in the ranges 210-235 and 255-280 nm produces similar fluorescence emission at ∼300 nm, whose corresponding resonant absorption takes place at 215 and 270 nm in the excitation spectra. Further, we study the effect of the surrounding medium (solvent effect) on fluorescence from these nanoparticles by comparing fluorescence emission in methanol and hexane for photo-excitation in the same range. Compared to water, fluorescence emission in methanol is observed red-shifted at ∼310 nm, which further red-shifts to ∼325 nm in hexane. The corresponding resonant absorptions in methanol are at 225 and 275 nm. Consequence of this red-shift in a less polar solvent is discussed.     

橙汁饮品的荧光光谱特性及模式识别

应用FLS920型荧光光谱仪测得鲜榨橙汁、市售橙汁饮品(8种品牌)的三维荧光光谱,通过分析鲜榨橙汁与饮品中常见食品添加剂纯物质的荧光机理与特性,得到橙汁饮品中橙汁成分的最佳激发波长为470 nm,荧光峰值波长为526 nm,其荧光特征峰为470/526 nm,其余荧光峰的归属均为食品添加剂。同时,采用三维荧光光谱重心法与基于MCD估计的稳健马氏距离相结合的方法对市售橙汁饮品进行筛选与分类,分类效果良好。结果表明:将荧光光谱技术与光谱模式识别方法相结合,可为饮料类食品的鉴别提供帮助。