Fluorescence spectroscopy(형광)의 구성 원리와 전자 상태일 때 에너지 이완 경로를 자외선-가시광선 흡수 분광학과 비교하여 이해해본다. 형광 수득률(FY)을 통해 물질의 형광 특성을 알아본다. 또한 NaCl(Quencher로 작용한)의 농도를 달리한 용액에서 QS의 Absorbance와 Fluorescence를 알아보고, Quenching(소광)현상이 diffusion-controlled reaction(확산 지배 현상)에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 한다.
실험 방법
실험 1. Obtaining the FY of Coumarine 175
1) 이 실험에서 사용될 용매인 1M H2SO4 250㎖를 만든다. 이때 사용되는 H2SO4는 95%로 1M을 만들기 위에 필요한 양은 다음과 같다.
2) 500㎖ Volume flask 에 물을 반 정도 채운 후 95%의 14.02㎖를 넣고 나머지 선까지 물을 채운다.
3) 각각의 250㎖ beaker에 1)에서 만든 용매 50㎖에 quinine sulfate 1㎎을 넣어 준비하고, 용매 10㎖에 coumarin 5㎎을 넣어 준비한다. 이때 coumarine은 녹는데 오래 걸리므로 sonicator에 미리 넣어둔다.
4) UV-vis spectrophotometer를 이용하여 300㎚~500㎚ 범위에서 두 용액의 absorbance spectrum을 얻는다. 350㎚에서의 absorbance가 quinine은 0.1, coumarine은 0.3을 넘지 않도록 한다.
5) Fluorescence spectrometer를 이용하여 360~650㎚ 범위에서 두 용액의 fluorescence spectrum을 얻는다. 이때absorbance value가 0.1보다 높으면 fluorescence의 reabsorption이 일어날 수 있으므로 주의한다.
실험 2. Fluorescence quenching of quinine bisulfate
1) 실험 1에서 준비한 1M 황산을 용매로 하여 quinine sulfate 10-4M 100㎖를 준비한다. 이 때 필요한 quinine sulfate의 질량은 다음과 같다.
2) 6개의 10㎖ volume flask에 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5M NaCl 10㎖ 용액을 만든다이때, 2-1)에서 만든 용액을 용매로 사용한다.
3) 300~500㎚에서 6개의 용액의 absorbance spectrum을 측정한다.
4) 360~650㎚에서 6개 용액의 fluorescence spectrum을 얻는다.
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