采用帶光纖探頭紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)自動(dòng)測(cè)量比色物質(zhì)的光催化特性

得益于其的光學(xué)設(shè)計(jì)，之前我們已證明，Agilent Cary 60 紫外-可見(jiàn)分光光度 計(jì)對(duì)多環(huán)芳烴探針亞甲

基藍(lán)無(wú)可測(cè)量的光漂白效應(yīng) 1，而其它生產(chǎn)商制造的紫外- 可見(jiàn)分光光度計(jì)進(jìn)行持續(xù)讀數(shù)時(shí)其光漂白效

應(yīng)特別明顯 2。而本研究中，我們反 而需要檢測(cè)亞甲基藍(lán)的光漂白效應(yīng)，只不過(guò)這一效應(yīng)是由外部的

高強(qiáng)度紫外燈 誘導(dǎo)的。這種方法在分析化合物（如亞甲基藍(lán)）的光化學(xué)特性時(shí)非常有用，該 類(lèi)化合

物作為電子淬滅劑對(duì)多種疾病有防御功能，包括癌癥 3。此研究使用帶光 纖微探頭附件的 Cary 60 紫

外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，目的是開(kāi)發(fā)一套原位研究樣品光 漂白效應(yīng)的自動(dòng)分析方法，以改善傳統(tǒng)手動(dòng)比

色皿取樣法準(zhǔn)確性不足和單次分 析時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的不足。

在本研究中，我們?cè)谡５膶?shí)驗(yàn)室熒光照明環(huán)境下于 20 °C 水溶液樣品中使用光纖探頭。此方法允許儀器探頭伸入樣 品進(jìn)行檢測(cè)，

而不像傳統(tǒng)方法需要將樣品放入儀器檢測(cè)。 Cary 60 的光學(xué)配置（主要得益于高強(qiáng)度的閃爍式氙燈 和先進(jìn)的電子器件）使上述方法

成為可能，這使得系統(tǒng)能 夠不受環(huán)境光線的影響，有效監(jiān)控吸光度的細(xì)小變化。 該方法的主要優(yōu)勢(shì)將在下文中進(jìn)一步討論。

儀器與材料

方法與結(jié)果

如圖 1 所示，Cary 60 儀器平臺(tái)安裝了光纖耦合器和微探頭。 使用純水獲得基線讀數(shù)。

用純水稀釋原液（400 ppm）來(lái)制備亞甲基藍(lán)工作溶液 （12.5 ppm, 60 毫升）。接著，加入二氧化鈦（0.50 克/升，200 微升）來(lái)評(píng)

估在二氧化鈦存在條件下亞甲基藍(lán)光降解速率 隨時(shí)間的變化。

將樣品放置在二級(jí)安全櫥內(nèi)，采用高能量紫外燈照射誘導(dǎo) 光化學(xué)反應(yīng)，分析過(guò)程中連續(xù)攪拌樣品，并用光纖探頭測(cè) 量 20 °C 條件下

的吸光度。

圖 1. 配有光纖附件的 Cary 60 紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)為樣品的原位和遠(yuǎn)程測(cè)量提 供了一個(gè)簡(jiǎn)單的方案。

使用 Cary WinUV 軟件包中的掃描動(dòng)力學(xué)應(yīng)用模塊，在 20 分鐘內(nèi)以 2 分鐘的時(shí)間間隔進(jìn)行 400 納米到 800 納米的波 長(zhǎng)掃描。以光

譜的峰高和藍(lán)移來(lái)評(píng)估高強(qiáng)度紫外燈對(duì)亞甲 基藍(lán)溶液光動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的影響（圖 2）。 

圖 2. 高強(qiáng)度紫外燈（Oriell 500W 汞（氙）燈）照射 20 分鐘期間，亞甲基藍(lán)在 400 到 800 納米波長(zhǎng)范圍內(nèi)的原位光纖掃描動(dòng)力學(xué)曲線。圖中標(biāo)出了各曲線的最大吸 收波長(zhǎng)。

討論

圖 2 中的結(jié)果表明 20 分鐘內(nèi)亞甲基藍(lán)溶液發(fā)生了顯著的光 漂白，并且 655 納米處的最大吸收峰發(fā)生了藍(lán)移。

這些結(jié)果與室溫下通過(guò)比色皿測(cè)定的結(jié)果接近，而后者需 要將樣品從反應(yīng)容器中轉(zhuǎn)移到光度計(jì)中，因此會(huì)影響數(shù)據(jù) 的準(zhǔn)確性，特別是

對(duì)于亞甲基藍(lán)之類(lèi)的光敏樣品。

結(jié)論

以上所討論的結(jié)果表明，配有光纖微探頭附件的 Agilent    Cary 60 儀器是一個(gè)適合自動(dòng)化原位測(cè)量光催化反應(yīng)的簡(jiǎn)單、 經(jīng)濟(jì)、高效、

快速和多用途的系統(tǒng)。據(jù)作者所知，這是第   一例成功應(yīng)用此方法（即采用光纖探頭）的報(bào)道。