医用胶带基材结构变温中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱,开展了医用胶带基材(主要为乙烯–醋酸乙烯酯共聚物,简称基材)的结构表征。实验发现,基材的红外吸收模式主要包括ν_as(CH₃–基材结构)、ν_as(CH₂–基材结构)、νs(CH₃–基材结构)、νs(CH₂–基材结构)、ν(C=O–基材结构)、δ(CH₂–基材结构)、δ_as(CH₃–基材结构)、δ_s(CH₃–基材结构)和ρ(CH₂–基材结构)。采用变温中红外(TD–MIR)光谱进一步开展了基材的热变性研究,发现随测定温度的升高,基材中主要官能团对应的红外吸收频率及吸收强度均有明显改变。     

聚乙烯分子结构长波近红外–中红外光谱研究

采用长波近红外–中红外光谱对聚乙烯分子结构进行了研究,结果表明,聚乙烯分子结构的红外吸收模式主要包括2ν_as(CH₃)、2ν_as(CH₂)、ν_as(CH₂)+ν(CH)、2ν_s(CH₃)、ν_as(CH₂)+ν_s(CH₂)、2ν_s(CH₂)、ν_as(CH₃)、ν_as(CH₂)、ν_s(CH₃)、ν_s(CH₂)、δ(CH₂)和ρ(CH₂)。采用变温长波近红外–中红外光谱进一步开展了聚乙烯分子的热稳定性研究,结果表明,在303～393 K,聚乙烯分子的吸收频率及强度都有明显改...     

碳酸钙三级红外光谱研究

采用红外（IR）光谱技术开展了碳酸钙的结构研究。实验发现,碳酸钙的红外吸收模式包括碳酸钙CO₃不对称伸缩振动模式（ν）、碳酸钙 CO₃对称伸缩振动模式（ν）、碳酸钙CO₃面外弯曲振动模式（r）和碳酸钙CO₃面内弯曲振动模式（β）等。采用变温红外（TD-IR）光谱开展了碳酸钙的热稳定性研究。在293~393 K的温度范围内,碳酸钙主要官能团对应的吸收强度及频率都有一定的改变。采用二维红外（2D-IR）光谱进一步研究了碳酸钙ν、r和β吸收峰变化快慢的信息,证明了三级红外（IR）光谱在重要的无机盐（碳酸钙）结构及热稳定性研究中的重要作用。     

硫代硫酸钠分子结构研究

采用一维中红外(MIR)光谱技术开展了硫代硫酸钠分子的结构研究.实验发现,在293 K的温度条件下,硫代硫酸钠分子的红外吸收模式主要包括:νHOH-硫代硫酸钠、δHOH-硫代硫酸钠、νasSO4-硫代硫酸钠、νsSO4-硫代硫酸钠和δasSO4-硫代硫酸钠.采用一维变温中红外(TD-MIR)光谱技术,进一步研究了温度变化对硫代硫酸钠分子结构的影响.研究发现,在293～523 K的温度范围内,随着测定温度的升高,硫代硫酸钠分子主要官能团对应的红外吸收频率和强度都有明显的改变,并进一步对其热变性机理进行了研究.该项研究拓展了一维MIR光谱及一维TD-MIR光谱在重要的硫酸工业下游产品(硫代硫酸钠)结构及热变性方面的研究范围.     

聚醚醚酮的红外光谱研究

采用红外光谱研究了聚醚醚酮(PEEK)的分子结构。以C=O伸缩振动模式(ν_(C=O))为对象,采用变温红外光谱研究了PEEK的热稳定性。实验发现,在温度为293~393 K时,PEEK的νC=O对应的晶区及非晶区结构对温度比较敏感。进一步开展了PEEK的ν_(C=O)的二维红外光谱研究。结果表明,PEEK的ν_(C=O)对应的红外吸收频率包括:1 655 cm-1处的非晶区红外吸收模式(ν_(C=O-amorphpus))、1 652 cm~(-1)处的晶区红外吸收模式(ν_(C=O-crystal))、1 647 cm~(-1)处的中间态红外吸收模式(ν_(C=O-amorphpus/crystal))。随着测定温度的升高,PEEK的ν_(C=O)对应的红外吸收峰变化快慢顺序依次为ν_(C=O-crystal),ν_(C=O-amorphpus/crystal),ν_(C=O-amorphpus)。     

聚乙烯红外及变温红外光谱研究

采用红外(IR)光谱进行了聚乙烯的结构研究,结果表明,聚乙烯主要存在ν_(as)(CH_2–聚乙烯)、ν_s(CH_2–聚乙烯)、δ(CH_2–聚乙烯)和ρ(CH_2–聚乙烯)等红外吸收模式。采用变温红外(TD-IR)光谱进一步进行了聚乙烯的热稳定性研究,结果表明,在303～423K,聚乙烯的热稳定性明显下降。     

聚四氟乙烯三级中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱(包括:一维MIR光谱和二阶导数MIR光谱)研究了聚四氟乙烯(PTFE)的分子结构。研究发现:PTFE的MIR吸收模式主要包括:F—C—F弯曲振动模式(δ_(CF_2-PTFE))和F—C—F伸缩振动模式(ν_(CF_2-PTFE))。进一步开展了PTFE的变温中红外(TD-MIR)光谱研究。研究发现:随着测定温度的升高,PTFE的δ_(CF_2-PTFE)和ν_(CF_2-PTFE)对应的红外吸收频率及强度均有明显的改变。以PTFE玻璃化温度(T_g)为临界温度,采用二维中红外(2D-MIR)光谱,进一步开展了PTFE热稳定性的研究。研究发现:在303～393 K和403～523 K二个温度区间,PTFE主要官能团δ_(CF_2-PTFE)和ν_(CF_2-PTFE)热敏感程度及变化顺序都存在着较大的差异性,并进一步进行了机理的研究。本项研究拓展了三级MIR光谱(包括:MIR光谱、TD-MIR光谱和2D-MIR光谱)在重要的有机氟高分子材料PTFE结构及热稳定性的研究范围。     

聚乙烯C–H伸缩振动二维红外光谱研究

在293~393 K范围内,分别测定聚乙烯(PE)的一维红外光谱、二阶导数红外光谱和去卷积红外光谱来确定PE分子结构。进一步采用二维红外光谱研究了聚乙烯亚甲基C–H伸缩振动模式(νCH2)的模式。研究发现,PE分子中存在晶区和非晶区。随着测定温度的升高,PE分子中νCH2红外吸收强度变化快慢顺序为:2 920 cm-1(νas(CH2)crystalline)2 930 cm-1(νas(CH2)amorphous)2 850 cm-1(νs(CH2)crystalline)2 858 cm-1(νs(CH2)amorphous)。此项研究显示出二维红外光谱在高分子材料热变性分析中的重大作用。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯反式及左右式构象互变机理研究

采用红外光谱(IR光谱)研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)分子结构。PET亚甲基变角振动模式(δCH2)主要包括:PET亚甲基左右式变角振动模式(δCH2-左右式)和PET亚甲基反式变角振动模式(δCH2-反式)。以PET/δCH2-左右式和PET/δCH2-反式为研究对象,进行了变温红外光谱(TD-IR光谱)研究。实验发现:随着测定温度的升高,PET/δCH2-左右式和PET/δCH2-反式对应的红外吸收频率及强度均有明显的改变,而玻璃化温度(Tg)是一个临界温度。采用二维红外光谱(2D-IR谱),进一步开展了PET反式及左右式构象互变机理研究。拓展了三级IR光谱(包括:IR光谱、TD-IR光谱和2D-IR光谱)在重要的高分子材料(PET)结构及构象转变的研究范围。     

单硬脂酸甘油酯中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱研究了单硬脂酸甘油酯分子的结构。实验发现:单硬脂酸甘油酯分子的红外吸收模式主要包括:ν_(asCH3-单硬脂酸甘油酯)、νs_(CH3-单硬脂酸甘油酯)、ν_(asCH2-单硬脂酸甘油酯)、ν_(sCH2-单硬脂酸甘油酯)、ν_(C=O-单硬脂酸甘油酯)、δ_(CH2-单硬脂酸甘油酯)、δ_(sCH3-单硬脂酸甘油酯)和γ_(CH2-单硬脂酸甘油酯)。进一步开展了单硬脂酸甘油酯分子的变温中红外(TD-MIR)光谱研究。实验发现:随着测定温度的升高(303～393 K),单硬脂酸甘油酯分子主要官能团对应的红外吸收频率及强度均有明显的改变,并进一步进行了相关机理的研究。     

氟橡胶的红外光谱研究

采用红外(IR)光谱,包括一维红外光谱、二阶导数红外光谱、四阶导数红外光谱和去卷积红外光谱对氟橡胶(FKM)的分子结构进行了研究。试验发现:氟橡胶的红外吸收模式主要包括CH2不对称伸缩振动模式(νasCH2-FKM)、CH2对称伸缩振动模式(νsCH2-FKM)、CH2弯曲伸缩振动模式(δCH2-FKM)、CF2不对称伸缩振动模式(νasCF2-FKM)、CF2对称伸缩振动模式(νsCF2-FKM)和CFCl伸缩振动模式(νCFCl-FKM)等。研究发现:氟橡胶的去卷积IR光谱的谱图分辨能力要优于相应的一维IR光谱、二阶导数IR光谱和四阶导数IR光谱。此研究拓展了IR光谱在氟橡胶结构及应用研究的范围。     

聚氯乙烯亚甲基弯曲振动ATR二维红外光谱研究

在303~393 K的温度范围内,利用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR),分别研究了聚氯乙烯亚甲基弯曲振动模式δ_(CH_2)的一维红外光谱、二阶导数红外光谱、四阶导数红外光谱、去卷积红外光谱和二维红外光谱。结果表明:当温度低于玻璃化转变温度时,聚氯乙烯分别在1420、1425、1430、1435和1447 cm~(-1)处出现红外吸收峰,随着温度的升高,聚氯乙烯δCH_2红外吸收强度的变化快慢顺序为1447 cm~(-1)1420 cm~(-1)1430cm~(-1)1425 cm~(-1)1435 cm~(-1);当温度超过玻璃化转变温度后,聚氯乙烯在1420、1425、1430和1435 cm~(-1)处出现红外吸收峰,而随着温度的升高,聚氯乙烯δCH_2红外吸收强度的变化快慢顺序为1425 cm~(-1)1420 cm~(-1)1430 cm~(-1)1435 cm~(-1)。此项研究拓展了ATR-FTIR技术在聚氯乙烯热变性方面的应用范围。     

波罗的海琥珀及其仿制品的红外光谱鉴定研究

应用红外光谱分析技术,采用KBr压片透射法对波罗的海琥珀及其仿制品(如柯巴树脂、松香、有机玻璃等)进行测试与分析。结果表明,波罗的海琥珀与柯巴树脂在ν(C=O)、ν(C=C)、ν(C-O)等吸收峰的位置与强度有较大差别;同时,应用了衰减全反射红外光谱技术对琥珀及柯巴树脂进行了快速无损检测。     

发动机油变温中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱研究了发动机油(机油)的分子结构,实验发现:机油分子的红外吸收模式主要包括vasCH3-机油、vsCH 3-机油、vasCH2-机油、vsCH2-机油、vC=O-机油、δCH2-机油、δsCH3-机油和γCH2-机油.进一步开展了机油分子的变温中红外(TD-MIR)光谱研究,实验发现:随着测定温...     

2,6-二甲氧基苯酚在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐水溶液中溶解行为的红外光谱分析

利用衰减全反射红外光谱(ATR-IR)和二维相关红外技术研究2, 6-二甲氧基苯酚(2, 6-DMP)在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C₄mim]BF₄)水溶液(离子液体摩尔分数x_IL=1.0～0.02)中的溶解行为。随着水量增大, 2, 6-DMP溶解度先增大而后急剧减小, 对应的x_IL阈值为0.1。2, 6-DMP与[C₄mim]BF₄之间存在强相互作用, 2, 6-DMP上的甲氧基是重要作用位点之一;当少量的水加入[C₄mim]BF₄(x_IL=0.1～1.0), 致密的离子簇结构被解离, 2, 6-DMP容易与[C₄mim]BF₄作用, 溶解度增大;随着大量水加入(0.02IL<0.1), 离子簇完全解离为大分子水簇包围的离子对, 憎水的2, 6-DMP与[C₄mim]BF₄作用困难, 溶解度减小。这种由于水量改变引起的[C₄mim]BF₄水溶液微观结构变化影响2, 6-DMP溶解行为。     

聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅲ)和ν_(amide-Ⅳ)三级红外光谱研究

在4 000~600 cm~(-1)的频率范围内,采用一维红外光谱,二阶导数红外光谱和四阶导数红外光谱研究了聚酰胺-66的分子结构。以聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅲ)和ν_(amide-Ⅳ)为对象,采用变温红外光谱技术进一步开展了聚酰胺-66热稳定性的研究。实验发现,在303~393 K的温度范围内,聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅲ)和ν_(amide-Ⅳ)对应的红外吸收频率均出现了明显的红移现象。首先分别开展了聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅲ)和ν_(amide-Ⅳ)的二维红外光谱研究。实验发现:聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅲ)的红外吸收频率包括:1 277 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅲ-1))和1 269 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅲ-2)),而随着测定温度的升高,聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅲ)的红外吸收峰变化快慢顺序为1 269 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅲ-2))1 277 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅲ-1));聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅳ)的红外吸收频率包括:939 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅳ-1))和931 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅳ-2)),而随着测定温度的升高,聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅳ)红外吸收峰变化快慢顺序为931 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅳ-2))939 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅳ-1))。进一步同时开展了聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅲ)和ν_(amide-Ⅳ)的二维红外光谱研究。随着测定温度的升高,聚酰胺-66的ν_(amide-Ⅲ)和ν_(amide-Ⅳ)的红外吸收峰变化快慢顺序为1 269 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅲ-2))1 277 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅲ-1))931 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅳ-2))939 cm~(-1)(ν_(amide-Ⅳ-1))。本项研究拓展了三级红外光谱技术在高分子材料结构及热稳定性方面的研究范围。     

分子吸收光谱在半导体薄膜化学气相沉积中的应用

在化学气相沉积(CVD)生长半导体薄膜过程中,反应前体的浓度测量对于了解反应机理至关重要。紫外-可见吸收光谱和红外光谱是测量半导体薄膜CVD生长中分子浓度的主要工具,特别是可以实现气体浓度的原位测量。本文介绍了CVD中紫外-可见吸收光谱的测量系统,以及它们在测量Ⅲ～Ⅴ族气体浓度和确定在不同条件下化学反应路径中的应用。包括常见金属有机物等气体的吸收特征,紫外-可见吸收光谱在不同温度和压力下CVD过程中InN、GaN薄膜生长中的应用。本文也介绍了红外光谱分析方法在CVD中的应用,包括不同条件下TMG和NH₃气相反应机理的分析、SiC薄膜的元素成分分析以及GaN薄膜的气相反应速率的确定。     

基于原位红外光谱的水相苯酚电氧化机理研究

采用电化学原位红外光谱技术,研究了苯酚在Pt电极表面的电化学氧化机理。在0.1 mol/L Na₂SO₄溶液中,Pt电极上电化学氧化苯酚的反应电位为+0.9~1.0 V（vs SCE）、析氧电位为+1.3 V;电化学原位红外光谱结果表明,当电位<0.9 V时,苯酚氧化产物主要为苯二酚、醌及少量醇类物质;电位0.9~1.1 V时,苯环结构被破坏,氧化产物主要为酮、酸、醇和CO₂;根据官能团吸收峰的变化,苯酚在Pt电极表面氧化经历如下途径：苯酚→苯二酚→苯醌→酮、醇、酸→CO₂。同时研究了NH₄⁺对苯酚在Pt电极表面的电氧化的影响,结果表明在低电位区（<0.9 V）对苯酚氧化构成竞争。     

增粘树脂红外光谱的快速鉴别研究

增粘树脂因结构差异种类居多,在胶粘剂、涂料和油墨等产品中应用广泛,通过红外分析进行有效快速鉴别对于科研及生产单位是非常必要的。本研究选用不同增粘树脂作为研究对象,分类别比较其FT-IR谱图。研究表明:松香树脂含有酯基(γC=O)特征吸收峰,季戊四醇酯的烃链骨架振动为双峰(1 058 cm-1,1 036 cm-1),甘油酯为单峰;萜烯树脂只出现较强的烷烃基团吸收,(δ=CH)吸收很弱;C5石油树脂在970 cm-1有δ=CH反式振动吸收,双环戊二烯树脂同时在970 cm-1(反式)与702 cm-1(顺式)振动吸收,且有环(γC-H)单峰(3 040 cm-1)出现,氢化后,δ=CH吸收峰减弱或消失;C9石油树脂等芳香族树脂有明显的芳环吸收,骨架振动吸收峰随颜色加深有所偏移,δ=CH吸收强度增强。     

聚偏氟乙烯C—H伸缩振动模式三级中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱开展聚偏氟乙烯分子结构的研究。试验发现:聚偏氟乙烯分子的红外吸收模式主要包括ν_(asCH_2)、ν_(sCH_2)、δ_(CH_2)、ν_(asCF_2)和ν_(sCF_2)。进一步开展了聚偏氟乙烯分子的变温中红外(TD-MIR)光谱研究。试验发现:随着测定温度升高,聚偏氟乙烯分子ν_(asCH_2)和ν_(sCH_2)对应的红外吸收频率及强度均有明显的改变。采用二维中红外(2D-MIR)光谱开展了聚偏氟乙烯的热老化性研究。试验发现:相变前,聚偏氟乙烯分子ν_(CH_2-二维-相变前)吸收峰变化快慢信息为:3 012 cm~(-1)(ν_(asCH_2-二维-2-相变前))2 980 cm~(-1)(ν_(sCH_2-二维-4-晶体-相变前))2 970 cm~(-1)(ν_(sCH_2-二维-5-晶体-相变前))2 990 cm~(-1)(ν_(asCH_2-二维-3-晶体-相变前))3 033 cm~(-1)(ν_(asCH_2-二维-1-晶体-相变前))。相变过程中,聚偏氟乙烯分子ν_(CH_2-二维-相变过程中)吸收峰变化快慢信息为:3 015 cm~(-1)(ν_(asCH_2-二维-2-相变过程中))2 980 cm~(-1)(ν_(sCH_2-二维-4-晶体-相变过程中))3 030 cm~(-1)(ν_(asCH_2-二维-1-晶体-相变过程中))2 990 cm~(-1)(ν_(asCH_2-二维-3-)_(晶体-相变过程中))2 970 cm~(-1)(ν_(sCH_2-二维-5-晶体-相变过程中))。相变后,聚偏氟乙烯分子ν_(CH_2-二维-相变后)吸收峰变化快慢信息为:2 980 cm~(-1)(ν_(sCH_2-二维-3-晶体-相变后))2 970 cm~(-1)(ν_(sCH_2-二维-4-晶体-相变后))3 026 cm~(-1)(ν_(asCH_2-二维-1-晶体-相变后))3 012 cm~(-1)(ν_(asCH_2-二维-2-相变后))。研究发现:聚偏氟乙烯的红外吸收峰(ν_(asCH_2)和ν_(sCH_2))对热敏感程度及变化顺序均存在着较大的差异性。研究拓展了三级MIR光谱对聚偏氟乙烯结构及热老化性的研究范围。