首頁 利泓專欄 螢光光譜應用文章(Fluorescence Spectrophotometer) 瞬態吸收光譜儀LP980應用於Acridine Orange與Tri-Tert-…
了解光致光電轉移(PCET)機制在研究太陽能源、生物訊息與有機電子裝置是很重要的。在此應用中我們利用瞬態吸收光譜儀LP980,以動態模式及光譜模式進行PCET的量測。LP980在光譜模式先使用iCCD進行全光譜的收集,接著就可以切換至動態模式進行更細部的時間解析量測。
在這個量測中,我們採用University of North Carolina的Jillian L. Dempsey教授實驗室的Chapel Hill所進行的PCET研究做為範例。過程中使用Acridine orange (AO)與tri-tert-butylphenol (ttbPhOH)進行反應並嘗試了解其反應機制。Acridine orange (AO)是生物染色實驗常見的螢光指示劑,因為具備良好的三重態及明確的陽離子態適合用來監控PCET的機制;而tri-tert-butylphenol (ttbPhOH)與酪氨酸在光合作用中有相似的特點。(酪氨酸在光合作用中作為葉綠素還原反應的電子提供者。)因此AO與ttbPhOH是非常完美的基礎光化學反應研究組合。
在下圖的全光譜中,我們可以輕易地判斷出AO在PCET中,各個瞬態中間體在不同時間點的消長,包含AO的激發三重態3*AO(波長410nm)在過程中轉變成中性AO自由基AOH*(波長425nm)。
而在增加ttbPhOH的濃度時,對於AO的焠滅(Quenching)影響則藉由動態模式針對波長560nm的位置進行時間解析分析,可以發現ttbPhOH的濃度增加會大幅減少AO激發三重態3*AO的壽命。如下圖:
此範例清楚的呈現透過具備明確瞬態光譜的化合物可以了解PCET的作用機制,並有助於光電能源轉換裝置的設計以及對生物訊號有更深入的解讀。LP980作為反應機制的量測工具可說是相當適合。