Отличие люминесцентной спектроскопии от других спектроскопических методик состоит в том, что регистрируемая спектральная зависимость является функцией двух переменных – длины волны возбуждения λex и длины волны испускания λem. Если λex поддерживается постоянной, а λem сканируется, то измеряется спектр люминесценции (спектральная зависимость интенсивности люминесцентного испускания от длины волны). Если сканируется λex при постоянной λem, то получается спектр возбуждения люминесценции (спектральная зависимость эффективности возбуждения люминесценции от длины волны).
Люминесцентные методы включают в себя исследования с использованием флуоресценции (флуориметрия) и фосфоресценции (фосфориметрия). Наиболее широко люминесцентные измерения используются как методы анализа и контроля за протеканием химических и биохимических реакций, а также для кинетических исследований быстрых реакций электронно-возбужденных молекул.
Применение люминесценции для аналитических целей включает широкую область использования ее для идентификации веществ; обнаружения малых концентраций веществ; контроля изменений, претерпеваемых веществом; определения степени чистоты веществ. Широко применяются измерения люминесценции при изучении кинетики обычных химических реакций. Высокая чувствительность метода позволяет фиксировать малую степень превращения веществ, а иногда по люминесценции промежуточных соединений становится возможным установить механизм химической реакции.
Люминесцентные методы используются в биологии, в частности для исследования структуры белков методом флуоресцентных зондов и меток. Успешно применяются люминесцентные измерения при изучении быстрых реакций электронно-возбужденных молекул. В результате протекания таких реакций интенсивность флуоресценции исходного соединения уменьшается, происходит "тушение" флуоресценции. Реакции тушения конкурируют с дезактивацией возбужденных молекул по другим механизмам. Так как время затухания флуоресценции порядка 10-8 с, флуоресцентные методы обычно применяют для изучения кинетики быстрых реакций возбужденных молекул, протекающих за время 10-7–10-10 с.
Рисунок – Спектр люминесценции нанопорошка YVO4:Eu 8 ат.% (λex = 300 нм)
Обзоры и методики
В разработке.
Оборудование:
- - спектрофлуориметр Fluorolog-3,
- - флуоресцентный спектрометр Lumina.
Контакты:
- ведущий специалист по оптическому оборудованию Шимко Александр Анатольевич,
- специалист по спектрофлуориметрии Колесников Илья Евгеньевич,
- специалист по спектроскопии и гранулометрии Поволоцкая Анастасия Валерьевна.
