引言

通常情況下，熒光分光光度計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是非常廣泛的。無論在工業領域還是學術界，各學科對固體材料的興趣與日俱增。Thermo Scientific Lu-mina 熒光分光光度計在固體材料熒光性能測定中有廣泛的應用，在本應用指南中我們將對黑暗中發光的藍色和綠色塑料星形樣品的熒光、磷光特征進行分析。

熒光激發和發射光譜

在*項實驗中，利用L u m i n o u s ™ 軟件中的WaveScan應用程序獲取樣品的熒光發射和激發光譜。當激發波長為366nm，發射波長為460nm時，藍色樣品可獲得*測試結果。激發、發射狹縫均設為5nm，曝光時間為20ms，以1nm數據間距進行數據采集。藍色星形塑料的熒光光譜如圖1所示。綠色星形塑料熒光發射和激發光譜與藍色星形塑料的光譜截然不同，包含一個主激發峰（位于462nm處）和一個較強發射峰（位于507nm處）（數據未顯示）。

磷光光譜和熒光光譜

使用 WaveScan 軟件應用程序可測量樣品的磷光發射光譜。對于磷光材料，激發光使分子進入激發態，然

后經過系間竄躍到達激發三重態。雖然這種轉變是禁止的，但是分子zui終會以輻射的形式發射光子躍遷到基態的任一振動能級上，這時發射的光子稱為磷光。所謂的“在黑暗中發光”的材料通常都是磷光性材料，其三重態的存在時間為數分鐘至數小時不等。本實驗中，將樣品暴露于激發光中，關閉遮光板，然后測定其磷光強度。對光譜中的每個點均進行了重復測試。圖 2 為綠色和藍色樣品譜。106,161);fontsize:9.0000pt;" >在本實驗中，利用Thermo Fisher 的 Lumina 熒光分光光度計和紅外激光附件對上轉換（Upconversion）材料的熒光性能進行了研究。分析結果與上轉換（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釋放熒光。

圖 2：綠色和藍色樣品的磷光光譜

在本應用案例中，將激發光柵設為零階狀態，使用寬波段的氙燈光源激發樣品，并持續3秒。雖然前述兩個樣

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生磷光效應的化合

物。

Lumina分光光度計除了可測量熒光和磷光外還有第三種數據模型：Luminescence（冷發光）。圖3為將樣品置于光譜儀后立即測得的兩次重復冷發光光譜。所示磷光光譜僅用于進行對比。

圖3：A）綠色塑料的磷光光譜，B）暴露于明亮室光后的冷發光光譜，C）*次光譜測試后的再次測得的冷發光光譜，該光譜伴隨一定的強度損耗。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應用程序。我們使用時間掃描技術研究樣品在527nm處的磷光強度變化。每200縫設為10nm，激發光為342nm。圖4為兩個樣品的測量結果。雖然兩個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。本應用中zui后的實驗是用于測量不同曝光時間下的衰減曲線。圖5為曝光時間從10秒減為0.2 秒時的衰減曲線。將樣品曝光于激發光下10秒和5秒后關閉遮光板，測量樣品的磷光衰減情況，這時的衰減速率很類似。即使曝光時間為0.2秒，測量磷光衰減前，大量分子已處于激發狀態。

結論

在本應用中，我們利用Lumina熒光分光光度計和Lumi-nous軟件的幾項功能對固體材料的熒光和磷光進行了

研究。此外，我們還利用Lumina的冷發光測試功能驗證了室光激發的光譜與磷光數據采集模式下得到的光譜

是類似的。上述一系列實驗充分證實了Lumina熒光分光光度計具有強大的材料分析表征功能。