
【化】 ECL; electrochemiluminescence
電化學發光(Electrochemiluminescence,簡稱ECL)是一種在電極表面通過電化學反應激發物質産生光輻射的現象。該過程結合了電化學與化學發光的特性,當施加特定電壓時,電極上的物質發生氧化還原反應生成激發态中間體,其退激時釋放光子。ECL技術因靈敏度高、背景噪聲低,被廣泛應用于生物檢測、臨床診斷(如免疫分析)及環境監測領域。
核心定義
電化學發光指在電化學反應中,活性物質(如三聯吡啶钌Ru(bpy)₃²⁺)在電極表面經曆氧化還原循環,生成高能态中間體(如Ru(bpy)₃³⁺與還原劑反應形成激發态Ru(bpy)₃²⁺*),退激時發射光子(波長約620 nm)。
反應機理
以三聯吡啶钌/三丙胺(TPA)體系為例:
$$ text{Ru(bpy)}_3^{2+} rightarrow text{Ru(bpy)}_3^{3+} + e^- $$
$$ text{TPA} rightarrow text{TPA}^{•+} + e^- $$
$$ text{TPA}^{•+} rightarrow text{TPA}^• + text{H}^+ $$
$$ text{Ru(bpy)}_3^{3+} + text{TPA}^• rightarrow text{Ru(bpy)}_3^{2+*} + text{氧化産物} $$
$$ text{Ru(bpy)}_3^{2+} rightarrow text{Ru(bpy)}_3^{2+} + h u $$
(來源:Analytical Chemistry*期刊
應用領域
注:引用文獻需結合實際研究更新,上述鍊接為示例性權威站點。
電化學發光(Electrochemiluminescence, ECL)是一種結合電化學反應與化學發光現象的分析技術,其核心是通過電極表面施加電壓引發特定物質的氧化還原反應,進而産生光信號。以下是詳細解釋:
電化學觸發反應
在電極表面施加電壓時,電解質中的物質(如三聯吡啶钌[Ru(bpy)₃]²⁺和三丙胺)發生氧化或還原反應,生成激發态中間體。例如:
能量釋放與發光
激發态物質(如[Ru(bpy)₃]³⁺)在退激過程中釋放能量,以光的形式發射(波長通常為620nm)。此過程可循環進行,增強信號強度。
高靈敏度與選擇性
因發光信號直接與目标物濃度相關,且背景幹擾小,檢測限可達極低水平(如飛摩爾級)。
可控性與重現性
通過調節電壓精确控制反應進程,結果穩定且重複性好。
多領域適用性
廣泛應用于免疫分析(如MSD技術)、生物傳感器、環境監測等。
如需進一步了解反應機理或具體應用案例,可參考高權威性來源如(百度文庫)和(化工儀器網)。
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