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1、分析化学的成就与挑战 电场分辨荧光分析法及其应用研究， 赵一兵 孙旭 蜂 施丽 芳 郭 祥群 ( 厦门大学化学系厦门 3 6 1 0 0 5 ) 关诬词 电 场分辨 荧光分析法 本文利用电 场中荧光体的电化学行为的差异进行了电场分辨荧光法的初步研究，建立了 该 方法的雏形，并研究了分辨特性，实验私理论研究结果均显示该方法是可行的。方法的分辨特性 基于荧光体的电化学行为的差异，一些电 场条件和介质条件的变化，均可在一定程度上影响荧光 体的荧光光谱行为。同时考虑荧光法自 身的各种可变参数的 变7 七 ，如此之多的可变参数，非常有 利于放大荧光体荧光衰变等过程的动力学行为的微小差别。因此，只要选择合
2、适的条件， 包括电 场条件、介质条件和荧光参数， 就可以 使不同荧光体的荧光动力学行为按照某种电场条件 顺序表 现出明显的分辨特性，达到光谱重叠荧光体不 经分离而同时 测定的目 的。 研究了多种荧光物质在加载直流或交流电 场条件下，其荧光强度的衰变情况。 研究表明， 这些荧光体在一定的电场条件下，均可发生荧光强度的衰变或增长，而且在相同的电场和介质条 件下， 这些不同的荧光体的荧光 蜀 度 变化速率存在明显差别。 据此可对一些光 谱重叠， 但电化学 行为有差异的混合组分进行分辨和分别测定。 与一般的电 化学分析方法比较，两种方法有以下几点异同: ( a ) 加载电 压范围不同:两种方法在分析条
3、件上的显著差异就是外加电压的大小不同。一 般的电化学分析法.其电极反应为单一反应，外加电压至少应该控带 依不引起溶剂水电解的电压 范围内，否则将引起副反应。 而本法的外加电 压理论上讲可以是任何值， 只要不击穿溶液，并引 起溶液明显发热就行。较高电 压下水电解产生的气泡，可以 通过阳氏 加载的直流电 压值或加载高 频交流电 压的方法减缓或消除。 而对定量测定，由于采集的是荧光变化前、后的 荧光强度 差值， 实际上对钡 1 定影响不大。 ( b ) 溶液中的电 化学过程有差异:一般的电 化学分析法除了 要求溶液中的电化学反应为单 一反应外，还要求分析物在电极上通过得、失电子被还原或被氧化。由于本
4、法采集的信号为荧光 信号，因此对溶液中的电化学过程的包容性要大一些.可以 有多种非荧光的共存物与荧光分析物 同时在电极上被氧化或者被还原:分析物也可以不在电极上被氧化或被还原，而仅仅是在主体溶 液中发生解离 ( 如金属 络合物、 离子缔合物和荧光标记物等) 或发 生其它变化。 ( c ) 采集信号不同: 一般的电 化学分析法采集的 是电 学信号， 如电 量、电 压、电 流等， 而 本法采集的是荧光信号。 这也是本法可以同时包容多 个电 化学过程同时进行以 及加载电 压范围 可 以 较宽的 原因。由 于采集的是荧光信号， 共存物质在电 极或者溶液中发生某种电 化学过程而引 起 的电量、电压、电流
5、等电化学信号的变化，可以 较大限度地控制在不影响荧光体荧光动力学行为 和荧光体荧光变化值的范围。 . 教育部留学回国人员启动基金资助项 目. 分析化学的成就与挑战 ( d ) 分析 对象不同: 一般的电 化学分析法适用于所有在电 场作用下发生电 极反应的 物质， 而本法适用于电 场作用下具有某种电化学特性，并致使荧光光谱或荧光弧度发生变化的荧光物 质。 ( e ) 灵敏度有显著差异: 对于在 低的 外加电 压下发生电 解的 体系， 一 般的电 解法、 库仑法 等也可以 测定， 但其灵敏度是无法和荧光检测相比 拟的，这一点可以从电 化学分析和荧光分析研 究的实践得到论证， 也可以从电 化学检测器
6、和荧光检测器的阂值得到论证; 对电场作用下发生解 离的体系。 则是电 化学方法不能 检钡 叮 而荧光法可以 检测的。 而电 场对荧光体基态和撇发 态电 子跃 迁过程的影响， 必然揭示荧光体的结构及变化信息。因此本法的建立将具有独特的应用 价值。 S t u d y o n e l e c t r i c fi e l d - r e s o l v e d fl u o r i m e t y a n d i t s a p p l i c a ti o n Z h a o P r h i n g S u n X户g S h i t 扣n g G u o ) U a n g q u n ( D
7、 e p a r t m e n t o f C h e m i s t ry , X ia m e n U n i v e r s i ty , X i a m e n 3 6 1 0 0 5 ) A b s t r a c t : Afl u o r i m e t ry , e l e c t r i c fi e ld - r e s o l v e d fl u o r i m e t ry , w a s s t u d ie d . I t is t h o u g h t t h a t t h e c o m b in a t i o n o f e le c t r i c
8、 m e t h o d s a n d s p e c tr o s c o p y m e t h o d s c a n b r i n g m a n y a d v a n t a g e s t o a n a n a l y s is m e t h o d . T h i s i s b e c a u s e t h e r e w i l l b e m o re p a r a m e t e r s g iv in g o u t in f o r ma t i o n a b o u t t h e q u a n t it y a n d q u a l it y
9、o f s u b s t a n c e s . T o s t u d y t h e fl u o re s ce n c e a n d i t s k i n e t i c p ro c e s s e s u n d e r e le c tr i c f i e l d , a s p e c i a l d e s i g n o f t h e e l e c t ro d e s a n d a p p a r a t u s i s n e e d e d . T h e c o n t o u r a n d l o c a t io n o f t h e s p
10、e c t r a o f fl u o r o p h o re d o n o t c h a n g e a ft e r t h e e l e c t r o d e s e n t e r t h e l ig h t p a t h . U n d e r d ir e c t c u r r e n t e le c tr i c f i e l d o r a lt e r n a t e c u r re n t e le c tr i c fi e l d w e re s t u d i e d t h e e ff e c t s o f s o m e p ar a
11、 m e t e r s , s u c h a s e le c t r ic c u r r e n t , v o l t a g e , c o n c e n t r a t i o n s o f t h e s u p p o r ti n g e l e c t ro ly t e s a n d p H v a l u e s . T h e s e p a r a m e t e rs c a n a ff e c t fl u o re s c e n t k in e t i c p ro c e s s e s g r e a t l y . D i ff e r e
12、 n t fl u o ro p h o r e s h a v e d i ff e re n t k in e ti c c u rv e s . B a s e d o n t h e d i ff e r e n ce o f th e k i n e t i c p r o c e s s e s o f d i ff e r e n t fl u o r o p h o r e s , a n e w fl u o r i m e t ry n a m e d e le c t ri c f ie l d - re s o l v e d fl u o r im e t ry c a n b e e s ta b l is h e d t o d e t e rmi n e s e v e r a l fl u o ro p h o r e s a t t h e s a m e s y s t e m w it h o u t s e p a r a t io n . K e y w o r d s : E le c tr i c fi e l d - r e s o l v e d F l u o r im e try
