基于物理吸收模型的荧光内滤效应精确校正方法研究

荧光分析是一种重要的研究手段，但内滤效应（IFE）的存在会破坏实验数据的真实性，已在很大程度上制约了荧光分析法在诸多研究领域中的应用。本项目将在前期研究工作（荧光猝灭分析中去除猝灭剂吸收影响的校正方法）的基础上，对荧光内滤效应的作用机制进行深入、系统地研究，通过建立多组分溶液对光的物理吸收模型，利用Beer-Lambert定律准确计算出不同成分对激发光和荧光的吸收量，并据此就内滤效应（包括primary IFE 和 secondary IFE）对荧光光谱所产生的影响进行精确校正，解决荧光分析法中光谱测量受内滤效应影响这一长期存在的难题。研究成果将提供一种适用类型广、能够还原出去除内滤效应影响后的真实光谱的校正方法，突破以往内滤效应对荧光分析对象的制约，使荧光分析法在环境科学、生物医药等领域的研究工作中得到更广泛地应用，促进相关研究的发展，具有重要的应用价值和科学意义。

荧光内滤效应干扰荧光的检测强度、使光谱形状发生畸变，制约了常规荧光分析法的应用。由于经典的校正技术无法满足定量分析的要求，如何实现内滤效应的精确校正已成为近年来相关研究工作中的关键问题。项目对双组分样品的荧光检测及荧光猝灭分析中的内滤效应的作用机制进行了深入的理论和实验研究，发现在内滤效应作用的同时，样品对激发光的吸收分布也会对荧光强度产生隐性影响。由于吸收分布伴随内滤效应共同干扰检测结果，因此仅对内滤效应进行单一校正，结果中仍会存在较大的误差。为了得到具有普适性的内滤效应精确校正方法，项目组通过建立双组分样品的物理吸收模型，重新推导了关于内滤效应的校正公式，并专门研究了关于吸收分布的校正方法，创新性地提出了一种内滤效应和吸收分布联合校正的理论，使最终的校正精度得到大幅度提高。相关实验研究的结果显示，采用内滤效应与吸收分布联合校正，可以满足精确校正的要求，达到了项目提出的预期目标。相关内容将发表在《光谱学与光谱分析》上（已录用），同时申报了一项国家发明专利。本项目仅涉及双组分样品检测中的内滤效应精确校正问题，研究所取得的阶段性成果为进一步研究多组分样品中的内滤效应问题打下了良好的基础。全面解决内滤效应问题，对于促进荧光分析技术的发展以及解决当前科研活动中的突出问题具有重要的研究价值和科学意义，成果将有助于多个领域中的光谱分析研究。