पाउडर नमूने के पूर्ण क्वांटम यील्ड मापन

Biology
 

Summary

इस वीडियो में हम को मापने और गणना पूर्ण मात्रा उपज और पाउडर का उपयोग कर नमूने F-7000 क्वांटम यील्ड माप प्रणाली Hitachi में सीधे निर्देशांक वार्णिकता प्रदर्शन करेंगे.

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Moreno, L. A. Absolute Quantum Yield Measurement of Powder Samples. J. Vis. Exp. (63), e3066, doi:10.3791/3066 (2012).

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Abstract

Protocol

1. सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन

  1. एफ-7000 प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोफोटोमीटर उच्च संवेदनशीलता विस्तारित रेंज photomultiplier डिटेक्टर R-928F के साथ सुसज्जित.
  2. F-7000, उपकरण: rhodamine बी, प्रकाश विसारक, लाल फिल्टर और उप मानक प्रकाश स्रोत के लिए साधन के लिए वर्णक्रमीय सुधार कारकों उत्पन्न किया गया.
  3. क्वांटम यील्ड मापने गौण, जिसमें शामिल है 60 मिमी क्षेत्र का घालमेल, एल्यूमिनियम ऑक्साइड सफेद टाइल्स, Spectralon सफेद मानक, पाउडर कोशिकाओं (2ea), एल्यूमिनियम ऑक्साइड पाउडर और क्वांटम यील्ड सॉफ्टवेयर.
  4. रिपोर्ट जनरेटर कार्यक्रम और उचित टेम्पलेट वार्णिकता निर्देशांक की गणना के लिए इस्तेमाल किया जाएगा.

2. प्रणाली सेटअप

  1. Hitachi एफ 7000 प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोफोटोमीटर पर बारी और क्सीनन दीपक एक घंटे के लिए गर्म करने के लिए अनुमति देते हैं. साधन में स्थापित मानक नमूना डिब्बे (क्युवेट धारक) का उपयोग शुरू करते हैं.

3. Acqक्षेत्रः सुधार कारक घालमेल की uisition

जब घालमेल क्षेत्रः सुधार कारकों को मापने, सॉफ्टवेयर स्वचालित रूप से मापने परीक्षण तालिका 1 में सूचीबद्ध मापदंडों का चयन करता है.

विश्लेषणात्मक शर्तें
माप वेवलेंथ स्कैन
मोड स्कैन तुल्यकालिक
आँकड़ा विधा प्रतिदीप्ति
EM WL 200 एनएम
पूर्व प्रारंभ WL 200 एनएम
पूर्व समाप्ति WL 900 एनएम
गति स्कैन 240 एनएम / मिनट
देरी 5.0 है
पूर्व भट्ठा 5.0 एनएम
EM भट्ठा 20 एनएम
पी एम टी वोल्ट 250 वी
सही स्पेक्ट्रा पर
प्रतिक्रिया स्वत:

तालिका 1.

3.1. विसारक डेटा का अधिग्रहण

  1. मानक नमूना डिब्बे में विसारक प्लेस और नमूना कम्पार्टमेंट को बंद करें.
  2. खिड़की क्वांटम यील्ड सुधार फैक्टर मापन पर क्लिक करें और तब विसारक मापन पर.
  3. फ़ाइल नाम दर्ज करें: "विसारक डेटा के लिए IS_factor_F70_diffuser" और क्लिक करें ठीक है (1 वीडियो).
  4. माप के बाद, फ़ाइल FL के समाधान के "सही" फ़ोल्डर में सहेजा जाएगा चित्रा 1 विसारक मापन डेटा का एक उदाहरण है.

3.2. सुधार कारक का कोई नमूना के लिए अधिग्रहण (संदर्भ)

<राजभाषा>
  • साधन, दुकान विसारक से मानक नमूना डिब्बे निकालें, तो एकीकृत क्षेत्र स्थापित.
  • एल्यूमिनियम ऑक्साइड कम से कम 25 मिमी लगता है पाउडर पूरी तरह से एकीकृत क्षेत्र के बंदरगाह शामिल की ऊंचाई करने के लिए पाउडर के साथ पाउडर सेल भरें. ध्यान से सेल के नीचे ठोकर पाउडर कॉम्पैक्ट.
  • एकीकृत क्षेत्र के संदर्भ बंदरगाह (p2) (उत्सर्जन monochromator का सामना करना पड़) और नमूना बंदरगाह में एल्यूमिनियम ऑक्साइड (P1) का घालमेल क्षेत्र (साथ पाउडर सेल में एल्यूमीनियम ऑक्साइड सफेद टाइल रखें उत्तेजना monochromator का सामना करना पड़ ).
  • क्वांटम यील्ड सुधार फैक्टर मापन खिड़की पर क्लिक करें, तो क्षेत्र मापन (नमूना) के बिना (2 वीडियो) का घालमेल है.
  • सॉफ्टवेयर आप को याद दिलाने के लिए नमूने की स्थापना की जाएगी. कोई नमूना के साथ है "नाम दर्ज करें और ठीक क्लिक करें.
  • माप के बाद, फ़ाइल "फ़ोल्डर सुधारने में बचाया जाएगा FL के समाधान के चित्रा 2. कोई नमूना माप डेटा के साथ घालमेल क्षेत्रः का एक उदाहरण है.
  • 3.3. एक नमूना की उपस्थिति में सुधार कारक के अधिग्रहण:

    1. एल्यूमीनियम ऑक्साइड पाउडर के साथ सेल निकालें और यह Spectralon सफेद मानक के साथ बदलें. (Spectralon मानक उत्तेजना monochromator (P1) का सामना करना पड़ होना चाहिए).
    2. क्वांटम यील्ड सुधार फैक्टर मापन खिड़की पर क्लिक करें और तब क्षेत्र मापन (नमूना) के साथ घालमेल पर. सॉफ्टवेयर आप को याद दिलाने के लिए माप के लिए मानक reflectance सामग्री निर्धारित करेंगे.
    3. नाम दर्ज करें: नमूना डेटा फ़ाइल के साथ घालमेल क्षेत्रः के लिए नमूने के साथ है "और ठीक क्लिक करें (3 वीडियो).
    4. माप के बाद, फ़ाइल FL के समाधान के "सही" फ़ोल्डर में सहेजा जाएगा चित्रा 3. नमूना माप डेटा के साथ एकीकरण के क्षेत्र का एक उदाहरण है.
    "नोट: मामले में आप के cutoff फिल्टर का उपयोग करने के लिए उत्सर्जन पक्ष जो प्रतिदीप्ति शिखर के साथ हस्तक्षेप पर दूसरे क्रम के बिखरने प्रकाश ब्लॉक की जरूरत है, आप के लिए एक आधारभूत ही और भी विसारक विसारक और उचित फिल्टर का उपयोग को मापने के लिए की आवश्यकता होगी. डेटा फ़ाइलों जब क्वांटम उपज की गणना सॉफ्टवेयर के द्वारा उपयोग किया जाएगा व्यवहार में हम प्रारंभिक प्रणाली के भाग के रूप में सभी cutoff के फिल्टर को मापने की सलाह देते हैं.

    4. नमूना मापन (सोडियम salicylate पाउडर)

    क्वांटम उपज माप दोनों कोई नमूना (संदर्भ) के लिए और एक नमूना की उपस्थिति में एक उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के अधिग्रहण शामिल है. के रूप में विश्लेषणात्मक माप मापदंडों का चयन करें:

    1. "विधि" बटन पर क्लिक करें और माप मोड के रूप में सामान्य टैब का चयन करें तरंगदैर्ध्य स्कैन में और ऑपरेटर और सामान पर उपयुक्त जानकारी दर्ज करें(4 वीडियो).
    2. "उपकरण" टैब पर क्लिक करें और साधन के लिए मापने के मानकों तालिका 2 (5) वीडियो में दिखाया के रूप में दर्ज करें.
    विश्लेषणात्मक शर्तें
    माप वेवलेंथ स्कैन
    मोड स्कैन उत्सर्जन
    आँकड़ा विधा प्रतिदीप्ति
    पूर्व WL 350 एनएम
    EM WL प्रारंभ 330 एनएम
    EM WL यह कहकर समाप्त करें 600 एनएम
    गति स्कैन 1200 एनएम / मिनट
    देरी 0 एस
    पूर्व भट्ठा 5.0 एनएम
    EM भट्ठा 5.0 एनएम
    पी एम टी वोल्ट 350 वी
    सही स्पेक्ट्रा पर
    प्रतिक्रिया स्वत:
    सही स्पेक्ट्रा पर

    तालिका 2.

    1. कोई अतिरिक्त सेटिंग्स इस समय की आवश्यकता है के बाद से मॉनिटर, प्रसंस्करण, और रिपोर्ट टैब सेटिंग्स के बाद डेटा मापा गया है बनाया जा सकता है. हम बस की समीक्षा करने और फिर ठीक बटन क्लिक करें, क्रम में करने के लिए साधन (6 वीडियो) में चयनित मापने मानकों सेट करने के लिए जा रहे हैं.
    2. एक विकल्प के रूप में, चयनित सेटिंग के रूप में भविष्य में उपयोग के लिए बचाया जा सकता है. अब हम एल्यूमिनियम ऑक्साइड संदर्भ सीधे उत्तेजना का उपयोग कर मानक को मापने के आगे बढ़ना होगा.
    3. नमूना मापने (P1) पोर्ट (उत्तेजना किरण के सामने) में Al2O3 पाउडर के साथ पाउडर सेल रखें.
    4. "नमूना" बटन पर क्लिक करेंऔर नमूना नाम लिखें: "P1_Baseline_Al2O3", तो "स्वचालित फ़ाइल" के बगल में बॉक्स पर क्लिक करें. डेटा के लिए फ़ोल्डर और फ़ाइल नाम का चयन करें: "P1_Baseline_Al2O3", तो क्लिक करें "सहेजें" और "ठीक है" (7 वीडियो).
    5. Al2O3 नमूना को मापने के लिए "उपाय" बटन पर क्लिक करें. (8 वीडियो) के बाद डाटा प्रोसेसिंग विंडो खोलता है, "ऑटो स्केल अक्ष पैमाने पर समायोजन बटन पर क्लिक करें, प्रत्यक्ष उत्तेजना (चित्रा 4) के साथ बिखरने शिखर कल्पना.
    6. अब हम सोडियम प्रत्यक्ष उत्तेजना का उपयोग salicylate का नमूना मापने आगे बढ़ना होगा. "नमूना" आइकन पर क्लिक करें और नमूना और फ़ाइल नाम के लिए "P1_Sodium salicylate दर्ज करें, तब क्लिक करें ठीक बटन (9 वीडियो).
    7. पाउडर सेल में और एकीकृत क्षेत्र (बंदरगाह का सामना करना पड़ उत्तेजना प्रकाश किरण) का P1 के बंदरगाह में सोडियम salicylate नमूना प्लेस और "उपाय" बटन पर क्लिक करें. (10) वीडियो डेटा की प्रक्रियाआईएनजी विंडो खोलता है, "ऑटो स्केल अक्ष के पैमाने को समायोजित और बिखरने और प्रतिदीप्ति चोटियों कल्पना बटन पर क्लिक करें.
    8. इस समय हम एकीकृत क्षेत्र के P2 बंदरगाह में रखा नमूनों के साथ एल्यूमिनियम ऑक्साइड और सोडियम salicylate के लिए माप दोहराना, क्रम में उन्हें पढ़ने के लिए अप्रत्यक्ष उत्तेजना का उपयोग होगा.
    9. "P2_Baseline_Al2O3" उन्हें (वीडियो 11) दोनों के लिए: "नमूना" बटन और प्रकार नमूना और फ़ाइल नाम पर क्लिक करें.
    10. एल्यूमिनियम ऑक्साइड सफेद टाइल ले जाएँ p2 से एकीकृत क्षेत्र की P1 और P2 में एल्यूमिनियम ऑक्साइड पाउडर के साथ भरा सेल जगह है.
    11. "उपाय" बटन पर क्लिक करें नमूना पढ़ें (12) वीडियो.
    12. नमूना माप को पूरा करने के लिए हम सोडियम सैलिसिलेट नमूना अप्रत्यक्ष विकिरण का उपयोग को मापने की जरूरत है. पहले हम के रूप में पिछले चरणों में नमूना और फ़ाइल नाम लिखें. नाम P2_Sodium सैलिसिलेट (13 वीडियो होगा).
    13. एकीकृत क्षेत्र की P2 बंदरगाह में सोडियम सैलिसिलेट नमूना प्लेस और उपाय बटन (14) वीडियो क्लिक करें.

    5. क्वांटम यील्ड की गणना

    पहले हम एकीकृत क्षेत्र सुधार कारकों लोड हो रहा है आगे बढ़ना होगा.

    1. क्वांटम यील्ड की गणना बटन पर क्लिक करने के लिए क्वांटम उपज गणना कार्यक्रम (15) वीडियो खोलने के लिए.
    2. क्वांटम यील्ड सुधार फैक्टर सेटिंग बटन (16) वीडियो पर क्लिक करें.
    3. इस घालमेल क्षेत्रः सुधार टैब पर क्लिक करें और "घालमेल क्षेत्र सुधार" के सामने बॉक्स में क्लिक करें, तब तक सुधार टैब पर क्लिक करें और सुनिश्चित करें कि "फ़िल्टर सुधार बॉक्स अचयनित है, घालमेल क्षेत्रः सुधार टैब पर क्लिक करें फिर से (17 वीडियो ).
    4. विसरित माप डेटा अनुभाग के लोड बटन पर क्लिक करें, तो फ़ाइल "IS_factor_F70 कोई नमूना" (चयन
    5. "IS_factor_F70_diffuser" फ़ाइल का चयन करें और फिर लोड बटन (19) वीडियो पर क्लिक करें.
    6. घालमेल क्षेत्र माप डेटा का लोड बटन (नमूना बिना) खंड (20) वीडियो पर क्लिक करें.
    7. "IS_factor_F70 कोई नमूना फ़ाइल का चयन करें और फिर लोड बटन (21) वीडियो पर क्लिक करें.
    8. घालमेल क्षेत्र माप डेटा का लोड बटन (नमूना के साथ) खंड (22) वीडियो पर क्लिक करें.
    9. और तब फ़ाइल लोड बटन (23) वीडियो नमूना के साथ IS_factor_F70 "का चयन करें.
    10. सामान्यीकृत तरंगदैर्ध्य 600nm पर छोड़ा जा सकता है या तरंग दैर्ध्य मूल्य जहां एकीकृत क्षेत्र सुधार 1 के बराबर है करने के लिए समायोजित. ऐसा करने के लिए सुनिश्चित करें कि "प्रदर्शन मात्रा उपज गणना खिड़की" के सामने बॉक्स चयनित किया जाता है बनाने के लिए और "क्वांटम यील्ड फैक्टर सेटिंग" Windo के ठीक बटन पर क्लिक करेंडब्ल्यू, जो इस विंडो (24) वीडियो बंद हो जाएगा.
    11. अब "घालमेल क्षेत्रः सुधार" "क्वांटम यील्ड की गणना" विंडो का टैब पर क्लिक करें और कर्सर को समायोजित जब तक क्षेत्र के सुधार पढ़ने के घालमेल है "1", तरंगदैर्ध्य (25) वीडियो का नोट बनाने.
    12. "क्वांटम यील्ड सुधार फैक्टर की स्थापना पर और यदि आवश्यक परिवर्तन पिछले चरण में प्राप्त पढ़ने के लिए सामान्यीकृत तरंगदैर्ध्य क्लिक करें और ठीक बटन (26) वीडियो क्लिक करें.

    अगले कदम के लिए आधारभूत और नमूना डेटा फ़ाइलों को लोड करने के लिए है

    1. "क्वांटम यील्ड की गणना (27) वीडियो" टैब पर क्लिक करें.
    2. "नमूना बिना डेटा (में Al2O3 P1_Baseline_ फ़ाइल) लोड प्रत्यक्ष विकिरण के लिए प्रत्यक्ष विकिरण (28) वीडियो के लिए लोड बटन और लोड नमूना के साथ डाटा" (फ़ाइल P1_Sodium सैलिसिलेट) पर क्लिक करके.
    3. (29) वीडियो का चयन करने के लिए आगे बढ़ना होगा.
    4. अब हम नमूना के प्रत्यक्ष विकिरण के लिए क्वांटम उपज की गणना करेगा. "गणना" बटन पर क्लिक करें और पढ़ें परिणाम (30) वीडियो. हम विचार अप्रत्यक्ष उत्तेजना में नमूना लेने के लिए मात्रा उपज की अंतिम गणना के लिए इस डेटा की आवश्यकता होगी.
    5. पाठ फ़ाइल पर क्लिक करें और फ़ाइल नाम "QY प्रत्यक्ष किरणन (31 वीडियो) के तहत डेटा को बचाने के.
    6. डेटा फ़ाइलों P2_Baseline_Al2O3 और P2_Sodium सैलिसिलेट का उपयोग करना, हम अप्रत्यक्ष उत्तेजना (32) वीडियो के लिए क्वांटम उपज की गणना अब हम अंतिम क्वांटम यील्ड की गणना के लिए इस डेटा की बचत होगी.
    7. पाठ फ़ाइल पर क्लिक करें और नाम "QY अप्रत्यक्ष किरणन (33) वीडियो के तहत डेटा पाठ फ़ाइल को बचाने के लिए अब हम दो निदेशक के लिए क्वांटम यील्ड डेटा के साथ Excel में पाठ फ़ाइलें खुल जाएगाटी और अप्रत्यक्ष उत्तेजना. अंत में हम अप्रत्यक्ष उत्तेजना का प्रभाव भी शामिल नमूने के लिए क्वांटम यील्ड की गणना करने के लिए, निम्न सूत्र का उपयोग करेंगे:

    Φ = Φd, - ΦI (1-AD)

    जहाँ:

    Φ को सही मात्रा उपज विचार अप्रत्यक्ष उत्तेजना में ले रही है.

    Φd आंतरिक क्वांटम प्रत्यक्ष उत्तेजना का उपयोग उपज है. (आंतरिक मात्रा उपज प्रतिदीप्ति / अवशोषित उत्तेजना प्रकाश की राशि की राशि =.)

    विज्ञापन प्रत्यक्ष उत्तेजना के लिए अवशोषणक्षमता है. (यह उत्तेजना बीम नमूना द्वारा अवशोषित की राशि के अनुपात है). (Absorbance = (Arex CsEx) / Arex, जहां Arex उत्तेजना प्रकाश और CsEx की राशि है परिलक्षित प्रकाश की राशि है)

    ΦI आंतरिक क्वांटम भारतीयों का उपयोग कर उपज हैरंगरूट उत्तेजना

    Φ = 0.536 (1 - .848) 0.420 परिकलित
    Φ = 0.४७,२१६

    6. Chromaticity की गणना

    1. हम वार्णिकता की गणना के लिए तैयार टेम्पलेट के साथ वैकल्पिक सॉफ्टवेयर रिपोर्ट जनरेटर का प्रयोग करेंगे.
    2. डेटा फ़ाइल P1_Sodium के सैलिसिलेट (34) वीडियो खोलें.
    3. "संपत्ति" बटन, तो "" टैब क्लिक करें. "आउटपुट" ड्रॉपडाउन मेनू से चयन "का प्रयोग करें प्रिंट जनरेटर पत्र". में "प्रिंट आइटम का चयन टेम्पलेट FL70Std01_Color - chart.xls" और फिर "खोलें" बटन पर क्लिक करें. तरंगदैर्ध्य रेंज और अंतराल का चयन करें, के बाद से इस रिपोर्ट जनरेटर (35 वीडियो) द्वारा स्वचालित रूप से किया जाता है की जरूरत नहीं है.
    4. अगले कदम के लिए रिपोर्ट बनाने के लिए है. "रिपोर्ट" टैब पर क्लिक करें और रिपोर्ट बनाने के लिए मैक्रो और निष्पादित किया जाएगा एक्सेल प्रारूप में रिपोर्ट "फ़ोल्डर में बचाया नमूना नाम के तहत (36 वीडियो). / Li>
    5. इस समय हम रिपोर्ट को खोलने के लिए रंग डेटा (37) वीडियो देख सकते हैं.

    7. सफलता के लिए गोपनीयता

    1. ताजा नमूनों का प्रयोग करें.
    2. पता है कि विभिन्न निर्माताओं से सामग्री अलग परिणाम दे सकता है.
    3. नमूना कॉम्पैक्ट और माप के लिए एक वर्दी सतह वर्तमान पाउडर सेल के नीचे ठोकर.
    4. प्रकाश से नमूनों को सुरक्षित रखें. वे प्रकाश जोखिम के साथ खराब.
    5. एक तेजी से स्कैनिंग की गति का उपयोग करने के लिए नमूना प्रकाश के लिए जोखिम को कम करने की कोशिश करो.

    8. प्रतिनिधि परिणाम

    8.1. सोडियम सैलिसिलेट 0,4 करने के लिए 0,5 की मात्रा उपज है जाना जाता है

    चित्रा 1
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    Disclosures

    लुइस मोरेनो ए Hitachi उच्च प्रौद्योगिकी अमेरिका है कि इस आलेख में प्रयुक्त साधन उत्पादन द्वारा नियोजित है.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    Sodium salicylate powder Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 191-03142 Mol. weight 160.10

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. Quantum Yield Measurement of Sodium Salicylate. FL080002, Hitachi High Technologies Corporation. 1 (2008).
    2. Lakowicz, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy. Science and Business Media, LLC. 60, Springer. New York, N.Y. (2006).
    3. Horigome, J., Wakui, T., Shirasaki, T. A Simple Correction Method for Determination of Absolute Fluorescence Quantum Yields of Solid Samples with a conventional Fluorescence Spectrophotometer. Bunseki Kagako. 58, (6), 553-559 (2009).

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