褐煤颗粒表面官能团的分布特征

采用原位傅里叶红外光谱漫反射测试了北皂褐煤在粒度为40—60目、60—80目、80—100目、100—160目和160目—0.1mm的官能团分布特征,对比分析了不同粒度范围内的红外测试谱图。结果表明,粒度在40—60目以后,官能团区域可识别的特征吸收峰基本一致,可识别的官能团主要是醇羟基、多元醇及缔合羟基,甲基亚甲基,不饱和醛、脂肪烃链式饱和羧酸盐、烯烃,以及苯环取代;在160目—0.1mm的粒度范围内,指纹区验证更加准确,谱图峰型峰位以及峰面积更加准确,能够满足定量分析的要求。研究成果对研究煤不同粒度的宏观特性以及红外特征的定性分析具有重要的指导作用。     

介孔组装体Alq3-MCM-41的光学性质

将有机发光小分子8-羟基喹啉铝(Alq₃)组装进介孔MCM-41中,采用XRD、IR、荧光光谱等测试方法对组装体Alq₃-MCM-41进行表征。XRD表明,Alq₃-MCM-41保持了有序的介孔骨架结构;IR谱图中,在波数1542 cm^-1处出现的特征吸收谱带表明组装体中Alq₃在孔道中与羟基成键;荧光光谱表明,组装体中MCM-41与Alq₃分子间发生了能量转移,从而使Alq₃-MCM-41具有优异的发光性能;荧光强度随组装量的增多而显著增强,这主要是由于在Alq₃-MCM-41中,MCM-41有序孔道的微环境使Alq₃分子分散性提高,减弱了Alq₃分子间的聚集或缔合现象,从而有效地提高了其发光强度。     

咖啡酸及其衍生物光谱特性研究

研究了不同pH值条件下 ,咖啡酸类化合物溶液的荧光及紫外光谱特性。实验结果表明 :咖啡酸类化合物有很宽的pH发光范围 (2～ 1 2 ) ,发光强度、光谱形状及峰位随pH值不同而异 ,且在pH =9～ 1 0时 ,咖啡酸类化合物荧光强度最强。研究还发现 :咖啡酸类化合物 4 位酚羟基的解离可导致荧光强度显著增强 ,而 3 位酚羟基的解离可能会导致荧光猝灭 ,并且在强酸和强碱介质中发射荧光均被显著猝灭 ;此外 ,在强碱性介质中紫外光谱形状有很大变化 ,表明咖啡酸类化合物在强碱性下分子结构发生了明显改变。     

水溶性多壁碳纳米管/铜酞菁染料

采用化学氧化法制备了可溶性多壁碳纳米管,借助超声作用把可溶性多壁碳纳米管分散在水中形成水溶胶,采用自组装技术制备了可溶性多壁碳纳米管/铜酞菁染料的复合薄膜,采用原子力显微镜、红外光谱、吸收光谱和荧光光谱对可溶性多壁碳纳米管及其水溶胶、自组装复合薄膜进行了表征.实验结果显示多壁纳米碳管水溶胶具有较好的组装成膜性能,吸收光谱结果表明染料分子在膜内形成了J聚集体,荧光光谱结果表明复合薄膜的荧光来自于铜酞菁染料,引入多壁碳纳米管对染料分子的荧光发射特性有一定影响.     

银纳米粒子自组装复合LB膜的结构与性质

纳米粒子的自组装和有序组装膜的结构与性质近年来受到了人们的广泛关注,纳米粒子的表面结构与性质对由其组装成的有序膜的结构与性质有直接的影响。文章报道了利用自组装技术制备的银纳米粒子与双亲有机分子的单层和多层复合LB膜,通过吸收光谱和表面增强拉曼光谱研究了银纳米粒子与吸附分子间的相互作用,探讨了复合膜的成膜特性及银纳米粒子的拉曼增强特性。十八胺/银粒子复合LB膜的吸收光谱及拉曼光谱显示,十八胺分子与银纳米粒子表面的活位通过NH₂中的氮原子以复合体的形式结合;同时,在激发光的作用下复合体可能存在光催化过程。根据银粒子复合LB膜的实验结果,十八胺和十八酸之间的反应产物在复合膜中起空间位阻作用,与银粒子表面的相互作用较弱。     

金纳米粒子组装体系的表面增强拉曼光谱特性研究——表面粒子密度与拉曼光谱强度的关系

利用纳米粒子组装制备了金基底———巯基苯胺自组装膜偶联层———金纳米粒子的“三明治”结构,研究了表面粒子密度与偶连层分子的拉曼光谱强度的关系。实验结果显示,该结构对偶连层分子的拉曼光谱有很好的增强效应,增强因子可达１０５。在表面粒子密度较低时,拉曼光谱强度与表面粒子密度曲线呈线形,随着表面粒子密度的增加,曲线出现负偏差并在粒子密度较高区域出现一个平台。     

L-苏糖酸及其金属化合物的红外光谱研究

制备了高纯度的L-苏糖酸及其与钙、镁、锰、钴、镍和锌的化合物,用化学分析和元素分析确定了它们的组成;通过红外光谱分析研究,确定金属离子与L-苏糖酸的羰基氧配位,同时与羧基脱质子配位,而醇羟基质子不解离,金属离子为sp~3杂化,配位数为4。     

金纳米粒子组装体系的表面增强拉曼光谱特性研究：表面粒子密度与？…

利用纳米粒子组装制备了金基底－－巯基苯胺自组装膜偶联层－－金纳米粒子的“三明治”结构,研究了表面粒子粒子密度与偶连层分子的拉曼光谱强度的关系。结果 偶连层分子的拉曼光谱有很好的增强效应,增强因子可达１０＾５。在表面粒子密度较低时,拉曼光谱强讧民表面粒子密度曲线呈线形,随着表面粒子密度的增加,曲线出现偏差并在粒子密度较高区域出现一个平台。     

黄腐植酸的化学组成

对云南寻甸褐煤氧化降解产物黄腐植酸分子量小于500的组分进行了GC-MS、红外分析及官能团含量的定性定量分析.结果显示,黄腐植酸中小分子组分含有大量的羧基,酚羟基含量较少.GC-MS研究表明,二元羧酸构成了含量上优势化合物,乙二酸、丙二酸、丁二酸为含量较高的化合物;羟基羧酸类以α-羟基丙酸含量最高;醇类、芳香类羧酸、酸性萜类、氨基酸类化合物含量少;内酯类、稠环芳烃环状化合物含量很低或不存在.     

基于外电场作用氟氯碳酰的光谱特性和解离特性

采用密度泛函方法(DFT)在B3LYP/6-31G(d)水平上优化计算了在不同外电场作用下氟氯碳酰分子的物理性质,包括键长、键角、分子体系总能量、偶极矩、能隙、红外光谱、拉曼光谱以及解离特性.研究表明在外电场(-0.02—0.07 a.u.)作用下,氟氯碳酰分子结构有明显的变化,随着外电场的增强,分子C-O键长、C-Cl键长逐渐增大,C-F键长逐渐减小,分子体系总能量、能隙先增大后减小,偶极矩先减小后增大;分子红外光谱的O p-deform、CCl stretch(str)、CF str振动发生了蓝移,CO str振动发生了红移,CO deform振动先红移后蓝移,分子拉曼光谱的O p-deform、CCl str、CF str、CO str振动移动情况与红外光谱相同,当外电场强度为0.03 a.u.时,分子C-Cl势垒消失,分子发生解离,当外电场强度为-0.005 a.u.时,分子两个键断裂,发生逐步解离.研究工作为进一步研究氟氯碳酰分子的解离特性及臭氧层的保护提供理论依据.     

黄腐酸络合铜离子光谱学特征及机理构建

二价金属离子C u2+在很多工矿企业周围水源及土壤中存量超标,造成生态环境恶化,传统的药剂及生物处理容易产生二次污染.黄腐酸由性质相似分子团簇构成,具有水溶性好、络合作用强及化学活性高的特点,对环境中C u2+分布、迁移和生物利用度可以实现高效控制与环保处理,是近年科学研究热点.现代多光谱表征分析有助于揭示黄腐酸与金属...     

不同煤岩成分的焦煤萃取后FTIR特征研究

为了研究不同煤岩成分煤萃取后的化学组成变化特征,选取平顶山焦煤作为研究对象,采用四氢呋喃(THF)、二硫化碳(CS₂)、醋酸(HAc)等有机溶剂对煤样进行索氏萃取;借助于柱层析法、傅里叶变换红外光谱法等手段,对溶剂萃取后煤样的萃取率、族组分及特征官能团进行了计算和分析。研究表明：镜煤的萃取率最高,其次是亮煤、暗煤;相比而言,有机溶剂CS₂对煤样的萃取率最高,THF的萃取率高于有机酸HAc;萃取物中,镜煤、亮煤、暗煤的总烃类含量依次减小,非烃类组分含量依次增大,THF溶剂萃取后以沥青质含量最高,CS₂溶剂萃取后以饱和烃含量最高;镜煤的脂肪烃及含氧官能团含量最高,脂肪结构参数I₄最大,芳构化程度参数I₂最小,芳/脂比最小,而暗煤最大。萃取后,脂肪烃及含氧官能团含量较原煤均出现不同程度的减少,以镜煤最为明显,暗煤萃余物的芳烃含量最多,芳构化程度参数I₂最大,芳/脂比最大。其中,CS₂溶剂萃取后,煤中的富氧程度降低最为明显,而THF对与氢键缔合的-OH,-NH,酚类等官能团及脂肪烃溶解性最好。     

中温沥青超声萃取物的热解特性与分子结构间关联性的FTIR解析

沥青分子结构和沥青热转化行为的调控是制备高品质沥青基炭材料的关键.为进一步明晰沥青热解行为与沥青分子结构间的关联性,选用8种有机溶剂对中温沥青(AGM P)在常温下进行超声萃取处理得到8种萃取物.利用PeakFit v4.12软件对各种萃取物的红外光谱吸收峰700～900,1000～1800,2800～3000和300...     

基于FTIR分析猪场废水有机物分解过程中组成结构变化

猪场废水排放的环境污染问题日益受到重视,研究废水中有机物的组成结构变化将可为制订合理的污染防治措施提供科学依据。本研究通过设置不同规模化猪场废水的室内培养试验,在培养过程中定期采样,采用抽滤、冷冻干燥等方法获得可溶性有机物(DOM)固体样品;运用FTIR光谱仪采集样品的红外谱图,研究废水中DOM组成结构在有机分解过程中的变化。结果表明,不同猪场来源的废水中DOM具有类似的组成结构,且主要由蛋白质、脂质类、腐殖酸、多糖类和酚类等有机物组成。随着培养天数的增加,与脂质类、蛋白质和酚类等相关的官能团含量逐渐降低并趋于稳定,而与腐殖酸和多糖类相关的官能团显著增加直至平稳。与初始样品相比,培养20天后样品中DOM组成结构以腐殖酸和多糖类为主,表明DOM的腐殖化程度有所提高。此外,与纤维素分子内氢键缔合的羟基(OH)相比,纤维素分子间氢键缔合的羟基降解速率相对更快,而以前者对微生物的降解更为敏感。废水中DOM以酚羟基C—O的降解速率更快,随后是芳香族COOH、糖类C—O和酰胺羰基CO,而糖类C—O倾向于优先被微生物所利用。综上所述,废水中不同的DOM组成结构在有机降解过程中的变化存在一定差异。     

中药关键质量属性快速评价(Ⅱ):NIR光谱解析策略例证

近红外光谱(near infrared spectroscopy, NIR)作为目前中药关键质量属性快速评价热门技术,广泛应用于提取、浓缩、醇沉、纯化等中药生产过程质量控制领域。由于谱带严重重叠,谱峰较宽,吸收信号弱等特征,NIR需采用化学计量学建立模型。当前,光谱解析是NIR分析的研究热点,结合作者的研究成果,率先综述国内外NIR光谱解析的研究进展及主要方法。其中包括：物质吸收的光谱差异对特征信号提取的主成分分析法;光谱波段筛选,寻找物质特征吸收波段,解析物质结构与特征波段关系的偏最小二乘法;针对扰动(温度、浓度、压力等)引起的光谱变化,通过同步、异步光谱相关峰对光谱进行分析,解析引起光谱变化的特征基团的二维相关光谱法;用量子力学方法对物质结构的能量变化进行计算,解析分子能量变化与光谱变化关系的密度泛函理论法。最后,结合实例,考虑中药组分复杂性特点,从单一药效指标成分出发,采用氘代DMSO技术指认不同浓度的绿原酸NIR吸收特征,验证金银花提取过程中在线NIR模型绿原酸成分变量筛选的可靠性,阐明间隔偏最小二乘法筛选的特征波段与绿原酸光谱特征吸收的一致性,建立了一种中药NIR关键质量属性的光谱解析策略,为中药NIR关键质量属性快速准确评价提供支撑。     

硅酸钠与乙烯基三乙氧基硅烷的二维相关近红外光谱分析

关于超疏水涂层的制备有许多研究,其中硅衍生物涂层是一个重点,然而硅衍生物形成机理的研究还鲜有报道。以硅酸钠和乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)作为硅衍生物的反应物,利用近红外光谱(near infrared, NIR)和二维相关分析(2D-correlation analysis, 2DCorr)方法探讨硅衍生物的反应机理。首先,采用德国Bruker公司的MPA型傅里叶近红外光谱仪采集样品的光谱信息,分析了17 Wt%硅酸钠、 97 Wt%VTES以及两者1:5摩尔比混合体系的分子结构变化特征,结果发现:混合体系在5 176~4 250 cm^-1范围内出现了Si-O-H和Si-O-Si基团的吸收峰,说明溶液中两者混合后发生了水解缩合反应;并发现10 262 cm^-1处的游离羟基减少并向低频方向偏移, 8 905 cm^-1处以氢键缔合的羟基增加;含氢键的醇从7 203 cm^-1偏移到6 846 cm^-1。将硅酸钠和VTES按照7种不同摩尔比混合并搅拌成溶胶凝胶状,采集这些样品的光谱信息,并且对吸收峰进行归属,结果发现:随着VTES的比例增加,游离羟基以及含氢键的醇减少,结合羟基增加,含硅基团也在增加。最后,对不同摩尔比的混合体系的光谱数据进行基线校正,运用软件Matlab 6.5计算基于摩尔比例扰动的二维相关光谱,提高近红外光谱的分辨率和分析不同官能团之间的变化顺序。结果发现:10 262 cm^-1处吸收峰的变化先于8 905 cm^-1处吸收峰的变化, 7 026(6 846) cm^-1处吸收峰的变化晚于5 859 cm^-1处吸收峰的变化, 5 264(5 176) cm^-1处吸收峰的变化晚于4 397 cm^-1处吸收峰的变化, 4 667 cm^-1处吸收峰的变化晚于4 397 cm^-1处吸收峰的变化。不同波数的吸收峰变化顺序对应其归属的官能团的变化顺序,进而揭示了近红外光谱中基团变化的原因。硅酸钠和VTES两种溶液混合后形成的溶胶凝胶是具有三维网状结构的硅-聚合物,这种聚合物具有疏水性质能被广泛应用。研究结果将有利于更深刻地理解硅酸钠和VTES混合体系水解缩合反应过程以及分子结构变化,为其进一步的研究和使用提供参考。     

CdS纳米粒子的自组装单分子膜制备研究

利用疏基乙酸与草酸的混合自组装单分子膜成功制备了粒径分布均匀的CdS纳米粒子，并用SEM，XRD，XPS，PL对样品进行了表征。SEM表明形成在自组装单分子膜表面上的CdS纳米粒子的平均粒径约为45nm。XPS表明在自组装单分子膜表面形成了CdS纳米粒子。PL谱表明CdS纳米粒子在675nm有一峰值波长，我们认为这一发光是由表面缺陷造成的。     

莽草酸FTIR，FT-Raman光谱及SERS研究

报道了莽草酸的FTIR,固态及饱和液态的FT-Raman光谱, 归属并分析了莽草酸分子内各基团的振动峰位及其相应基团在两种振动光谱中的振动峰位变化规律。利用表面增强拉曼散射(SERS)光谱及表面吸附选择定律研究了莽草酸在以银粒子为活性基底表面的吸附状态及其不同浓度变化对其SERS的影响,探讨了莽草酸在银粒子表面的吸附机理和规律。实验结果表明,红外与拉曼光谱结合较为全面地解析了莽草酸的分子结构中各基团的振动情况;获得了莽草酸在银粒子表面的最佳SERS效应的浓度范围, 莽草酸浓度小于1×10-3 mol·L-1时, 其SERS明显趋好;根据SERS作用机制,莽草酸的分子在银粒子表面的吸附主要是通过其羟基、羧基的电荷转移机制及其亚甲基、次甲基的电磁作用机制共同作用;其环内双键没有明显SERS表明其未能在银粒子表面产生有效吸附理。     

Soft X-ray spectromicroscopy of humic acid europium(III) complexation by comparison to model substances

To provide the experimental basis for a deeper understanding of humic acid (HA) C 1s-near edge X-ray absorption fine structure (NEXAFS) spectra with and without metal ion complexation, a set of model compounds is investigated. Phthalic acid and hydroxyl substituted benzoic acids (benzoic, 4-hydroxy benzoic, protocatechuic, and gallic acid) are examined in an attempt to describe the C 1s-NEXAFS spectra of more complex organic acids—including HA—based on the building block principle. While the peak assignments and observed oscillator strengths for aromatic and carboxylic groups in these spectra are in good agreement with common assumptions, the spectral intensity in the range of the phenolic band is not readily explained with a simple building block model. The spectral signature observed for HA and Eu(III)–HA complexes is compared to the one obtained for polyacrylic acid (PAA) and Eu(III)–PAA, chosen as model substances for the complexation. In both systems strikingly similar spectral changes going from the uncomplexed to the metal-loaded macromolecules are evident. Therefore, a distinct complexation effect on the C 1s-NEXAFS is postulated. Possible effects of radiation damage on the C 1s-NEXAFS are found to be negligible.