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三维荧光光谱仪的应用

番

2023/10/27
中广测科研仪器服务团队

其他仪器综合讨论

三维荧光光谱仪的应用

三维荧光光谱是激发波长—发射波长—荧光强度三维坐标所表征的矩阵光谱，英文全称：Excitation-Emission-Matrix Spectra（EEMs）。三维荧光光谱(EEMs) 能同时获得激发和发射波长信息，且因污染物种类和含量不同而各异，具有与水样(溶液)一一对应的特点，就像人的指纹具有唯一性一样，所以被称为水的“荧光指纹”。中广测配备HORIBA公司的Aqualog三维荧光光谱仪，可实现液体样品的荧光光谱、吸收光谱及三维荧光光谱的测试，同时还可进行单点动力学测试、样品空白和背景自动扣除、荧光内吸收矫正等功能。

一、仪器信息

仪器名称：同步吸收-三维荧光光谱仪

英文名称：HORIBA Aqualog Fluorescence Spectrometer

生产制造商：HORIBA公司

型号：HORIBA Aqualog

HORIBA Aqualog 同步吸收—三维荧光光谱仪，全球首台可同时测定紫外-可见吸收光谱与三维扫描荧光的光谱仪器。耦合于origin的专用软件自动修正内吸收效应，扣除瑞利和拉曼散射。

二、主要技术指标

1.光源：150W氙灯光源，激发范围230-620 nm

2.激发带宽：5 nm

3.激发波长精度：±1 nm

4.波长重复性：±0.5 nm

5.发射范围：240-630 nm

6.检测器：TE制冷背照式CCD检测器（荧光）; 硅光二极管（吸收）

7.发射积分时间：1 ms （minimum）

8.灵敏度：水拉曼信噪比SNR>20000(350ex, 30s 积分时间)

三、应用范围

广泛应用于生物、化学、材料等方向的科研开发，地表水、地下水、自来水、工业园区废水中的有机污染物监测与分析。

四、服务范围

1.生物领域：酶动力学、蛋白质分析、生物发光。

2.材料领域：发光材料、电化学发光、量子点、荧光传感材料。

3.化学领域：反应动力学、化学发光、荧光探针。

4.环境领域：水体DOM分析、污染物迁移转化分析、水体污染物监测评估。

5.工业领域：油品鉴定分析、工业废水处理评价。

五、应用案例

1.荧光光谱在用于荧光探针方面的研究应用

荧光光谱是荧光探针研究的有效手段，通过荧光光谱测试可考察探针分子对目标离子的选择性，灵敏度及抗干扰能力。如在小分子荧光探针氟硼二吡咯（BODIPY）应用于溶液及生物体系钯离子的检测研究中，借助荧光光谱方法，实现了在溶液体系及检测试纸上，开发的荧光探针均能对钯离子的荧光信号增强响应（“OFF-ON”），且手持紫外灯下肉眼可查，探针抗干扰性强。

2.荧光光谱用于敏感物质荧光传感检测方面的应用

基于小分子荧光传感材料的研究中，通过荧光光谱方法及荧光动力学研究能有效评估荧光传感材料对目标物响应性能及光稳定性。如针对小分子硝酸酯类爆炸物季戊四醇四硝酸酯（PETN）的检测研究中，通过荧光光谱方法可得到具有较高选择性的荧光淬灭或增强效果传感检测材料。三维荧光光谱是痕量爆炸物荧光传感检测研究的有力工具。

3.三维荧光光谱法在有机污染物处理过程中的监测应用

三维荧光光谱法可直观实现对有机污染物降解过程中污染物变化的监测。如在对苯胺和二甲苯的降解过程中，三维荧光光谱可以直观地监测反应过程，能够很好地反映废水降解过程中，有机污染物强度，种类变化过程。其测定迅速、简便、灵敏度高，可用于对各类水处理效果的定性分析、评价。

4.三维荧光光谱在水体DOM分析中的应用

激发-发射矩阵（EEM）荧光光谱结合数据处理算法已被广泛应用于表征水生和陆地系统中的溶解有机物（DOM）。如采用并行因子框架聚类分析（PFFCA）方法，对不同信噪比和非线性结构强度的模拟数据进行分析，PFFCA为复杂合成和天然样品的独特分解提供了一种稳健的方法，这对于理解水系统中DOM的特性具有重要意义。

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