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特殊的化学发光现象之二：非可见光区区的CL

nmemc

2005/11/08

由于化学发光信号的检测多采用光电倍增管，后者只对400 ~ 750 nm 的光辐
射具有响应，因此早期化学发光的研究也局限于这一波长范围的光辐射。
从广义上来说，伴随化学反应的任何波长光辐射都可以认为是化学发光。因此，
可以采用不同的检测器对不同波长范围的化学发光进行检测，从而扩展化学发光
的研究范围。对于非可见光区的化学发光，目前研究最多的是近红外区的化学发
光（IR-CL），往往用于激发态化学反应的机理和动力学等的研究而不是用于分析
测定，可以获得有关激发态振动和转动能级的信息。常见的IR-CL 反应往往发生
在气相或者气体分子在固体表面的反应，以避免复杂基体的干扰。

小分子的IR-CL
小分子振动激发态的生成可以有很多方式，最常见的包括活性氧和原子态氢
诱导的IR-CL 现象。活性氧参与的红外化学发光反应可以有三种情况。(1) 活性
氧与气态小分子发生碰撞反应生成新的激发态物种。文献中常见的反应体系包
括：氧原子与乙烯分子反应生成处于振动激发态的CO、CO2、HCO、H2CO 等，
在红外区产生多峰发射；大气中的N 原子与活性氧分子反应生成激发态的
NO*而产生极光现象。(2) 化学反应生成单线态氧而在1268 nm 处产生单线
态氧的双分子发射。这种情况比较普遍，例如亲核试剂催化双环氧乙烷
（Dioxirane）分解可以生成单线态氧而发光；亚油酸过氧化物与HOONO 反
应也可以生成具有红外发射特性的单线态氧。(3) 单线态氧还可以通过电子-电子能量转移将能量传递给共存的Bi2、Se2等二聚体得到振动激发态而
产生红外化学发光。此外，水合三氧化物（Hydrotrioxide）在分解生成自由基的
过程中也伴随着红外光发射

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