
【化】 ECL; electrochemiluminescence
电化学发光(Electrochemiluminescence,简称ECL)是一种在电极表面通过电化学反应激发物质产生光辐射的现象。该过程结合了电化学与化学发光的特性,当施加特定电压时,电极上的物质发生氧化还原反应生成激发态中间体,其退激时释放光子。ECL技术因灵敏度高、背景噪声低,被广泛应用于生物检测、临床诊断(如免疫分析)及环境监测领域。
核心定义
电化学发光指在电化学反应中,活性物质(如三联吡啶钌Ru(bpy)₃²⁺)在电极表面经历氧化还原循环,生成高能态中间体(如Ru(bpy)₃³⁺与还原剂反应形成激发态Ru(bpy)₃²⁺*),退激时发射光子(波长约620 nm)。
反应机理
以三联吡啶钌/三丙胺(TPA)体系为例:
$$ text{Ru(bpy)}_3^{2+} rightarrow text{Ru(bpy)}_3^{3+} + e^- $$
$$ text{TPA} rightarrow text{TPA}^{•+} + e^- $$
$$ text{TPA}^{•+} rightarrow text{TPA}^• + text{H}^+ $$
$$ text{Ru(bpy)}_3^{3+} + text{TPA}^• rightarrow text{Ru(bpy)}_3^{2+*} + text{氧化产物} $$
$$ text{Ru(bpy)}_3^{2+} rightarrow text{Ru(bpy)}_3^{2+} + h u $$
(来源:Analytical Chemistry*期刊
应用领域
注:引用文献需结合实际研究更新,上述链接为示例性权威站点。
电化学发光(Electrochemiluminescence, ECL)是一种结合电化学反应与化学发光现象的分析技术,其核心是通过电极表面施加电压引发特定物质的氧化还原反应,进而产生光信号。以下是详细解释:
电化学触发反应
在电极表面施加电压时,电解质中的物质(如三联吡啶钌[Ru(bpy)₃]²⁺和三丙胺)发生氧化或还原反应,生成激发态中间体。例如:
能量释放与发光
激发态物质(如[Ru(bpy)₃]³⁺)在退激过程中释放能量,以光的形式发射(波长通常为620nm)。此过程可循环进行,增强信号强度。
高灵敏度与选择性
因发光信号直接与目标物浓度相关,且背景干扰小,检测限可达极低水平(如飞摩尔级)。
可控性与重现性
通过调节电压精确控制反应进程,结果稳定且重复性好。
多领域适用性
广泛应用于免疫分析(如MSD技术)、生物传感器、环境监测等。
如需进一步了解反应机理或具体应用案例,可参考高权威性来源如(百度文库)和(化工仪器网)。
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