光致发光量子产率的测量.pptx

光致发光量子产率的测定-综述小组成员： 应化1201： 杜云飞 陈绍鹏 应化1201： 郑康指导老师： 刘玲芝介绍量子产率的测定方法（选择4种来讲）量子产率的标准物（略）量子计数器（略）分光计和检测器校正（略）量子产率测定的校正（略）Introduction发光量子产率（用Q或Φ表示）： 发射一个光子的分子在被直接激发的分子中所占的比例。 发光量子产率指发光物质吸光后所发射光的光子数与所吸收的激发光的光子数之比值。 两种定义并不完全相等。在这篇文献中没有视为相等。 在通常情况下，发光量子产率的数值总是小于1。发光量子产率的数值越大，化合物的荧光或磷光越强。不发光的物质，其发光量子产率的数值为零或非常接近于零。 荧光与磷光是竞争关系，荧光量子产率减小，则磷光量子产率增加。 20世纪50年代以前，绝对量子产率的测量通常受到强烈的干扰。在文献中的很多数据都被证实是错误的。 很多工作者没有意识到错误，就在数据没有经过校正，也没有对测量方法经过修正就发表了。 当然，也有很多工作者已经指出对一些因素进行校正的必要性。 这篇综述是一个尝试： 集中各种测量量子产率的仪器的信息 指出各种测量方法的优点和缺点 阐释各种误差的来源和对结果影响的重要性 针对一些测量方法提出改进的意见 展望一些相关的有发展潜力技术量子产率的测量方法（Methods of Measuring Quantum Yields）A：氧化镁散射体作为标准（Magnesium Oxide as a Standard）B：溶液散射体为标准（Solution Scatterers as Standards）C：以已知量子产率的物质为参比（Comparison with Compounds of Known Quantum Yields）D：量热法（Calorimetric Methods）E：几何学的绝对评价（Absolute Evaluation of the Geometry）F：积分球法（Integrating Spheres）G：其他方法氧化镁散射体作为标准（Magnesium Oxide as a Standard） 1924年苏联著名物理学家瓦维洛夫(Vav-ilov)首次用MgO为参考标准的光散射法测定了染料溶液的量子产率。 测量仪器示意图是参照化学家Melhuish设计的实验装置测量分为两步：　首先，装有样品的样品池放在图中Ｃ处，检波器记录样品发冷光的信号强度。　　　通常要选择样品的浓度使９９％或者更多的激发光在几毫米内被吸收。 之后，样品池被涂有氧化镁薄层的盘子代替，用来散射激发光，并获得另一个检波器读数。 从这两个数据和其他信息可以计算出样品的绝对量子产率。 Es=ER (1)E:到达C的激发光强度（光子/秒，quanta/sec）Es: 每秒被氧化镁表面散射的光子总数R：氧化镁表面对激发光的反射率Ee=ETxQ (2)Ee:样品池内部的发射光的强度Tx:样品池窗口的透过率 在样品池内部的激发光强度=ETxQ：样品的绝对量子产率 如果样品被视为一个点光源，发射光被认为是为各向同性的，则从样品池中的发射光强度为：Ee/4π，（光子每秒每球面度，quanta/sec-steradian）。 立体角是以圆锥体的顶点为球心，半径为1的球面被锥面所截得的面积来度量的，度量单位称为“球面度”。 检波器覆盖的立体角为α，在正常的入射范围内对着样品池表面，每秒钟到达检波器的光子数量为Ne,则： Ne=TeαEe/4πn2（3）Te：样品池窗口的发射光的透过率n2：溶剂在发射波长下的折射率，补偿在样品池界面的折射 因为发射光谱宽度有限，Te和n随着带宽变化非常显著。 为了依据检波器测到的数值得到被氧化镁表面散射的光子数量，需要进一步假设这个散射体为理想漫反射体，而根据理想漫反射体遵循朗伯余弦定律可得到散射光强度： I(Φ）=I0cosΦ（0≤Φ≤π/2) I(Φ）=0（π/2≤Φ≤π)（4） I0=I (Φ=0)单位：quanta/sec-steradian 下面的公式分别给出的是检波器对于散射光和发射光的读数Ds和De： 原则上以公式2和8可以得到量子产率Q，但实际上这下参数很难得到，用到散射体就是为了消除这些参数，从公式1,2,7,8可以得到实际中用到的公式：准确性影响因素：散射体的反射率Te和Tx的复杂性Ks和Ke很难评估样品池内发射光各向同性假设的准确性冷光的重吸收（当激发光谱与发射光谱重叠时）任何不朝着检波器方向的光被完全忽略即完全检测不到的假设的准确性改进 1927年，Vavilov用光密溶液测得荧光素的相对量子产率是激发波长的函数。这个发现避免了在不同波长下吸收光的相对量的校正。 他假定即发射光谱与激发关谱是没有重叠，