第七章第七章 发光离子的探针作用发光离子的探针作用引言o荧光探针o稀土荧光探针7.1 固体材料中的荧光探针作用o发光光谱：短程有序o衍射技术：长程有序7.2 Eu3+和和Tb3+作为荧光探针在生物分作为荧光探针在生物分子研究中的应用子研究中的应用7.2.2 Eu3+和Tb3+在溶液介质中的发光行为o碳原子在形成有机分子的时候，4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。由于相连的原子或基团不同，它会形成两种分子结构。这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。比如它们的沸点一样，溶解度和光谱也一样。但是从分子的组成形状来看，它们依然是两种分子。这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对应。由于是三维结构，它们不管怎样旋转都不会重合 7.2.3 激发态性质和能量传递7.2.3 激发态性质和能量传递o能量传递的机理是：配体（发光基团）与中心离子之间发生共振偶合作用。o间接激发满足的条件：o中心离子吸收光谱与配体发射光谱有重叠o中心离子的能量接受态必须是它的激发态7.2.4 应用技术评述7.2.5 用发射光学活性探测弱配合作用7.3 吸附在层状硅酸盐材料表面的Eu3+和Tb3+的发光行为7.3.1 吸收光谱7.3.2发射光谱7.3.3 红外光谱7.3.4 光谱数据的讨论7.4 沸石基质材料中稀土离子光谱化学5D0-7F25D0-7F4 电偶极5D0-7F1磁偶极7.4.1.2 稀土离子的配位数1.谱谱峰峰位位置置表表示示R处处有有配配位原子位原子2.由由谱谱峰峰的的积积分分面面积积求求出出配位原子数目配位原子数目3.给出稀土离子总配位数给出稀土离子总配位数7.4.1.3稀土离子间的能量传递研究意义研究意义：沸石中稀土离子的能量传递的研究，：沸石中稀土离子的能量传递的研究，对于催化剂和光辅助催化过程的设计至关重对于催化剂和光辅助催化过程的设计至关重要。要。研究结果研究结果：不同沸石基质环境中，两个阳离子：不同沸石基质环境中，两个阳离子之间能够发生能量传递，其传递效率与沸石之间能够发生能量传递，其传递效率与沸石的结构和晶穴尺寸有关的结构和晶穴尺寸有关（a）图没有）图没有Eu的特征发射峰（的特征发射峰（b）图出现）图出现Eu的特征发射峰的特征发射峰证实：证实：Y沸石中铀酰离子与沸石中铀酰离子与Eu间发生能量传递间发生能量传递7.4.1.4 沸石表面吸附质的性质7.4.1.5 其他问题o稀土交换沸石是沸腾床催化裂化（稀土交换沸石是沸腾床催化裂化（FCC）材料）材料的重要组成部分。的重要组成部分。7.4.2 沸石中稀土离子的存在状态及其光谱特征o7.4.2.1 稀土离子在沸石结构中的光谱特征 在水合沸石中稀土离子的光谱行为类似于溶液环境的稀土离子7.4.2.2 交换格位对稀土离子光谱的影响7.4.2.3 吸附水对稀土荧光的猝灭oR=E/hwE最低发射能级与最高非辐射能级之差hw配位体振动能量7.4.3.1沸石基质结构oA型沸石：四方柱笼、方钠石笼（笼）、笼oX型和Y型沸石：八面沸石结构o沸石骨架负电荷由非骨架阳离子进行电荷平衡，使整个沸石系统呈电中性7.4.3.2 光谱结构变化规律7.4.3.3 激发光谱性质7.4.3.4 稀土配位化合物的稳定性7.4.3.5 浓度猝灭7.4.5.3 沸石基质中Eu3+价态稳定性