第30卷，第5期 2010年5月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
三种酚类化合物的三维荧光光谱特性研究
Vol. 30,No. 5.pp1271-1274
May,2010
王欢博，张玉钩，肖雪，金丹，赵南京，殷高方，郭立泉，刘文清中国科学院安徽光学精密机械研究所，中国科学院环境光学与技术重点实验室，安微合肥230031
摘要三维荧光光谱技术通过在不同激发波长下扫描发射光谱获得荧光强度变化信息，由于其灵敏度高，选择性好，被广泛用于环境中污染物的监测。利用该方法研究3种酚类化合物的荧光光谱特性，在激发波长为240~360nm，发射波长为260~500nm范围内，确定了苯酚、间甲酚和察香草酚的荧光峰位置分别为 272/300，274/300和276/304mm。由于3种酚类物质为同系物，结构相似，因此得到的激发光谱和发射光谱在形状上极为相似。工作液浓度在0.02～1.0mg·L-范围内，3种酚类物质的浓度与荧光强度之间均呈现较好的线性关系，且检出限达到1g·L-1。实验结果表明，用三维荧光光谱法可对3种酚类化合物进行定性和定量分析。
关键词苯酚；间甲酚；香草酚；三维荧光光谱：荧光特性
中图分类号：X830.2
引言
文献标识码：A
D0I:10.3964/i.issn.1000-0593(2010)05-1271-04
对于每一种荧光物质，都有其特有的三维荧光光谱特征信息。本文采用具有更高选择性的三维荧光光谱法对苯酚、间甲酚和磨香草酚3种酚类化合物进行了荧光光谱特征分析。
苯酚、间甲酚为有毒化合物，并且作为原材料广泛应用
于工农业生产中[15]。苯酚主要用来合成酚醛树脂，间甲酚是形成芳香物质、消毒剂、防腐剂和炸药的主要成分。香草酚是一种毒性较小的强抗菌消毒药物，广泛用于牙髓慢失活剂和牙髓快失活剂等口腔科常用制剂中[]。由于大多数酚类化合物具有毒性，且在环境中难降解，11种酚类化合物被美国EPA列人了优先污染物黑名单。我国生活饮用水卫生标准中规定苯酚的含量不能超过0.002mg·L-1[7]，这些酚类化合物在水环境中浓度低，因此需要一种灵敏度高，选择性好，能直接定量分析这些醇类化合物的方法
目前检测这些酚类化合物的方法包括荧光光度法[)，气相色谱法(GC)[9-11]，气相色谱-质谱联用法[12-13]，高效液相色谱法(HPLC)等[14-1]。由于荧光法具有灵敏度高，选择性好，且不破坏样品结构的优点，非常适合用来研究酚类化合物的物理和化学性质。在普通的荧光光谱法中，或者固定激发波长来测定发射光谱，或者固定发射波长来测定激发光谱，得到的是一条线谱数据，提供的信息量有限。而三维荧光光谱的荧光强度则是激发波长和发射波长的二元函数，这种技术的优点在于它能够获得激发波长和发射波长同时变化时的荧光强度信息，可以得到比普通光谱更进一步的信息。
收稿日期：2009-06-02，修订日期：2009-09-06
基金项目：国家(863计划)项目(2007AA061502)资助
实验原理 1
1.1定量分析依据
荧光是由物质吸收光能后发射而出，因此，溶液的荧光强度F和溶液吸收光能的程度以及物质的荧光量子产率有关
F=g(II)
根据朗伯-比尔定律
A =-lg = ebc
得到荧光强度与浓度的关系如下
F=gle(1e-m)
(1)(2)(3)
将式(3)中e-230*展开得
F= 91 (2. 303ebc(2.30+(2 30+)
12
i2
(4)
当2.303ebc<0.05(溶液很稀，浓度很小)时，（4)式括号中第一项以后的各项均可忽略不计
F = grl2. 303ebc
(5)
式中，F为荧光强度，9为荧光量子产率，I。为人射光强度，
作者简介：王欢博，女，1984年生，中国科学院安徽光学精密机械研究所硕士生
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