罗丹明B发射光谱对温度敏感的原理?检测温度的原理,谢谢

2025-04-16 10:44:59
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回答1:

  温度升高,罗丹明类染料末端氨基的扭转运动加剧,进而会使 S1-S0 内部
转换加剧,氧杂蒽母环的刚性平面被破坏,导致它们的荧光量子产率降低[273,274]。
罗丹明 B 的荧光量子产率与温度有关,而罗丹明 110 的荧光量子产率对温度相对稳
定。在较高温度下,罗丹明 B 分子中乙胺基扭转运动使氧杂蒽母环的刚性平面发生
扭曲,故荧光量子产率降低,而罗丹明 110 分子中 N 上无取代基团,氨基扭转运动
程度较弱,因此对温度不敏感。除温度影响外,这种氨基的扭转使罗丹明的荧光量子
产率受溶剂的影响也较大[275,276]。如罗丹明 B 在乙二醇中的荧光量子产率显著高于
在乙醇中荧光量子产率。
(2)在罗丹明顶环下侧的 C2、C1、C7 和 C8 位引入取代基团,可以使得底环
部分的自由旋转受到阻碍,减少了非放射过程,增加荧光量子产率[277-280]。和罗丹
明 B 相比,罗丹明具有 6G 较高的荧光量子产率,除了因为罗丹明 6G 在氨基上只有
一个取代基团而扭转效应较小外,罗丹明 6G 在顶环的 C2 和 C7 位引入了两个甲基,
因此非放射过程较弱,荧光量子产率高。
(3)在溶液中罗丹明的荧光性质对溶液 pH 的影响与罗丹明底环上的羧基有关。
如罗丹明 B 的荧光量子效率与溶液 pH 有关。当 pH 在 3-14 时,罗丹明 B 的荧光量子
效率基本无变化,当 pH 小于 3 时,则急剧降低,罗丹明 6G 则无该现象。如 Figure 1-9
所示,溶液中罗丹明 B 以 3 种形式存在[281],一般中性环境下主要以两性离子型形
式存在,而在强酸性环境下,羧基电离受阻使得阳离子型异构体增多而使荧光性质变化。当羧基被酯化后,则不存在这些形式的异构体变化,荧光性质对 pH 也较稳定。
(4)一般引入供电子基团能提高罗丹明的最大荧光发射波长,即能使荧光发射
谱红移[282-284]。在荧光发射波谱方面,最大发射波长数值按罗丹明 110、罗丹明 6G、
罗丹明 B 的顺序递增。
(5)在溶液或掺杂体系中,罗丹明通常以不同的聚集体存在,其中二聚体为主
要聚集体形式。罗丹明 6G 和罗丹明 B 均能形成二聚体。Figure 1-10 显示了罗丹明二
聚体的示意图。罗丹明二聚体按结合形态分为 H 形式和 J 形式。其中,H 型二聚体为
并列形式结合,由于激发态与基态能量差变大,其荧光基本被淬灭,J 型二聚体为头
尾交错形式,能够发射强荧光。与单体相比,一般 J 型二聚体的吸收光谱和发射光谱
均有一定的红移,而 H 型二聚体的吸收光谱有一定蓝移[285-290]。