二维红外光谱法分析聚丙烯C-H伸缩振动

在3 000~2 800cm~(-1)范围内,分别测定聚丙烯C-H伸缩振动(νC-H)的一维红外光谱、二阶导数红外光谱和四阶导数红外光谱来确定聚丙烯的分子结构。试验发现聚丙烯νC-H主要包括甲基碳氢不对称伸缩振动模式(ν_(as)CH_3)、甲基碳氢对称伸缩振动模式(ν_sCH_3)、亚甲基碳氢不对称伸缩振动模式(ν_(as)CH_2)、亚甲基碳氢对称伸缩振动模式(ν_sCH_2)和次甲基碳氢伸缩振动模式(νCH)。进一步采用二维红外光谱研究了温度对聚丙烯νC-H的影响。研究发现,随着温度的升高,聚丙烯分子中νC-H红外吸收强度变化快慢顺序为2875cm~(-1)(ν_sCH_3),2 890cm~(-1)(νCH),2 932cm~(-1)(νasCH_2),2 975cm~(-1)(νasCH_3),2 855cm~(-1)(ν_sCH_2)。     

变温傅里叶红外光谱技术研究硬脂酸结构及相变机理

采用傅里叶红外光谱法研究了温度对于硬脂酸分子结构影响。通过变温红外技术在293~393K范围内,分别测定了硬脂酸羰基的傅里叶红外光谱、二阶导数红外光谱及去卷积红外光谱。结果表明,硬脂酸主要存在反式二聚体1、顺式二聚体2、开环二聚体3及单体4等4种结构。     

单质硫ν_(S-S)伸缩振动的漫反射红外光谱研究

采用傅里叶变换漫反射红外光谱法,在500~400cm~(-1)范围内研究了单质硫S-S键伸缩振动红外吸收模式(νS-S)的一维漫反射红外光谱、二阶导数漫反射红外光谱、四阶导数漫反射红外光谱和去卷积漫反射红外光谱,并针对单质硫νS-S,进一步开展了相关二维漫反射红外光谱研究。结果表明:单质硫νS-S的红外吸收频率主要包括464,466,468,474cm~(-1),而其红外吸收强度的变化顺序为464cm~(-1)474cm~(-1)468cm~(-1)466cm~(-1)。     

红外光谱法分析酵母蛋白质的二级结构

采用红外光谱法分析了酵母蛋白质的二级结构。测定了不同温度下酵母酰胺Ⅲ带的一维红外光谱、二阶导数红外光谱及去卷积红外光谱。结果表明:随着测量温度的升高,酵母中的蛋白质α-螺旋结构的红外吸收强度降低;而β-转角结构、无规卷曲结构和β-折叠结构红外吸收强度均有所增加。还研究了酵母酰胺Ⅲ带的二维红外光谱,以确定酵母中蛋白质红外吸收强度的变化次序,进一步证明了酵母蛋白质的β-折叠结构的热不稳定性。     

二维红外光谱法分析纤维素

采用二维红外光谱法分析纤维素。在293~393K范围内,分别测定脱脂棉纤维的一维红外光谱、二阶导数红外光谱和去卷积红外光谱。结果表明:脱脂棉纤维中的α-纤维素在559cm-1有一个的红外特征吸收峰,β-纤维素在893,1 206,1 235cm-1处有红外特征吸收峰;随测定温度的升高,559cm-1处红外吸收强度降低,893,1 206,1 235cm-1处红外吸收强度增加。进一步采用二维红外光谱研究温度对于脱脂棉纤维结构的影响,结果表明:随测定温度的升高,脱脂棉纤维红外特征吸收峰强度增加的顺序为893cm-11 235cm-11 206cm-1559cm-1。     

溪黄草及其不同提取物的红外光谱研究

采用一维红外光谱、二阶导数谱和二维相关红外光谱对溪黄草原药材及其不同溶剂提取物进行了红外光谱研究。结果表明:溪黄草原药材中含有酯类、芳香类和糖苷类等物质,溪黄草水提物中主要为糖类物质,乙醇提取物中主要为黄酮类物质,石油醚提取物中主要为酯类物质。红外光谱能够快速、简便地提供中药及其提取物中主要化学成分的宏观信息,从而为后续的化学成分分析和中药提取分离方法的改进和优化提供有效参考。     

纳米TiO2对丝素蛋白膜构象转变的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合丝素膜,并用原子力显微镜、一维红外光谱、二维红外相关光谱对纯丝素膜及复合丝素膜进行了研究。结果表明:纳米TiO2均匀地分散在丝素膜中;纳米粒子与丝素形成了分子间氢键,导致丝素分子的重排;丝素分子链的构象发生了转变,变化顺序是无规线团先于β-折叠、α-螺旋的形成。     

氮化硅ν_(Si-N)伸缩振动的衰减全反射红外光谱研究

采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱法(ATR-FTIR),在313~393K温度范围内,分别研究了α-氮化硅和β-氮化硅分子结构的红外一维光谱、红外二阶导数光谱和红外四阶导数光谱,并针对氮化硅Si-N伸缩振动,利用二维相关红外光谱考察了温度变化对氮化硅分子结构的影响。结果表明:在波数950~850cm~(-1)范围内,氮化硅主要存在着Si-N伸缩振动模式(νSi-N)。随着测定温度的升高,α-氮化硅νSi-N红外吸收强度的变化顺序为874cm~(-1)886cm~(-1)880cm~(-1),而β-氮化硅νSi-N红外吸收强度的变化顺序为876cm~(-1)880cm~(-1)890cm~(-1)。     

2-十八烷基四氰代二甲基苯醌的红外光谱

采用二次微分和解卷积法，对2－十八烷基TCNQ的红外光谱数据进行处理，首次发现长碳链中CH2对称伸缩振动的分峰现象，并将CH2对称和反对称伸缩振动的分裂归结为是由十八烷基TCNQ分子中碳氢链的不同构象所产生的。     

松杉灵芝不同部位的红外光谱分析研究

采用红外光谱三级鉴定法对松杉灵芝菌盖、表皮、菌柄、子实体不同部位的红外光谱图进行了整体分析。结果表明:松杉灵芝的各部位均含萜类、甾醇类、氨基酸、多肽、蛋白质和糖苷类等物质。在松杉灵芝的一维红外光谱中,菌盖的1 649cm-1峰的相对强度明显比表皮、菌柄和子实体强,说明菌盖中所含的氨基酸、多肽、蛋白质物质的量比其它部位高;在二阶导数谱中,四者在1 720~1 600cm-1范围内峰形差别较大,进一步说明松杉灵芝不同部位所含氨基酸、多肽、蛋白质物质不一致;而二维相关红外光谱中,各部位自动峰的数目、峰位置和峰相对强度都有所不同,可推断松杉灵芝各部位本身所含的糖苷类物质是不一致的。     

月桂胺盐酸盐结构相变机理的红外光谱研究

月桂胺盐酸盐晶体的红外光谱研究表明,标题化合物两个结构相变的起始温度分别为327和339K。在327K以下晶体中分子以TT构象存在并以分子链相互平行的叉指状形式填充,339K以上分子以TG构象和部分GTG'构象存在并以非叉指状的六方形式填充,在327～339K之间则是一个分子构象由有序到无序、链填充由叉指状到非叉指状转变的中间过渡相。     

月桂胺盐酸晶体相变的红外光谱研究

在290-365K的温度区间内考察了月桂胺盐酸盐晶体红外光谱随温度的变化规律。结果表明:月桂胺盐酸盐在339K发生了固-固结构相变, 该相变的预相变起始点为327K。在327K以下的低温相中, 晶体中分子的碳氢链以高度有序的全反式构象存在, 极性头部的三个N-H-Cl氢键是不等价的。在327-339K的中间过渡相, 碳氢链中出现了旁式构象, 分子链间相互作用减弱。不等价的N-H-Cl氢键的差异减小。在339K以上的高温相中, 分子旁式链构象的增多导致了分子链横向堆积无序性的明显增加, 三个N-H-Cl氢键已变得等价。     

月桂胺盐酸晶体相变的红外光谱研究

在290-365K的温度区间内考察了月桂胺盐酸盐晶体红外光谱随温度的变化规律。结果表明:月桂胺盐酸盐在339K发生了固-固结构相变, 该相变的预相变起始点为327K。在327K以下的低温相中, 晶体中分子的碳氢链以高度有序的全反式构象存在, 极性头部的三个N-H-Cl氢键是不等价的。在327-339K的中间过渡相, 碳氢链中出现了旁式构象, 分子链间相互作用减弱。不等价的N-H-Cl氢键的差异减小。在339K以上的高温相中, 分子旁式链构象的增多导致了分子链横向堆积无序性的明显增加, 三个N-H-Cl氢键已变得等价。     

红外光谱法对肉苁蓉径向不同部位的分析与评价

采用傅里叶变换红外光谱、二阶导数谱和二维相关红外光谱技术对肉苁蓉由表及里3个部位的药材粉末及其水提物和醇提物进行了分析与评价研究.结果表明,肉苁蓉不同部位的一维光谱非常相似,三者相似系数分别为0.9605,0.944和0.976;二阶导数谱中峰位和峰强的差异明显.1430～1700 cm-1范围内的二维相关谱中皮部自动峰有3个,而中部及髓部均为4个,更直观的反映出三者的差异.不同部位水提物和醇提物的分析结果进一步明确了肉苁蓉皮部芳香类、环烯醚萜类及糖苷类物质与中部和髓部存在明显不同,而髓部的水溶性多糖、半乳糖醇和苯乙醇苷类物质均高于其它部位.可见红外光谱法结合二维相关红外光谱技术为同种药材不同部位的细微差异分析和评价提供了一种快速、全面和客观的方法和手段.     

氯化癸铵的低频拉曼光谱研究

在290—340 K的温度范围内考察了氯化癸铵的低频拉曼光谱, 指认了210 cm~(-1)附近的谱带为分子烷基链的纵向声子振动带, 低于100 cm~(-1)的谱带为晶格振动带, 结果表明DeAC晶体存在313 K和321 K两个结构相变。在313 K以下的低温相, DeAC分子以完全有序的全反式链构象存在, 在313—321 K的中间相, 分子烷基链出现了旁式构象, 高温相与中间相相比主要是分子链横向堆积有序度明显降低, 而分子链构象特征无明显差异。     

不同产地黄芪的红外光谱鉴别研究

采用红外光谱、二阶导数红外光谱和二维相关红外光谱,对四种不同产地的黄芪原药材进行了鉴别研究。结果表明:不同产地黄芪的红外光谱和二阶导数红外谱具有一定的相似度,与淀粉的红外谱图比对,4个不同产地的黄芪均含有淀粉,其中陕西绥德产黄芪的淀粉含量比其它3个产地黄芪的都要高。山西浑源和山西天镇产黄芪谱图的1 510、1 425cm-1木质素特征峰比内蒙古固阳和陕西绥德产黄芪的更为明显,说明前二者产黄芪中木质素含量高于后二者产黄芪。在二维相关红外谱图上,根据4个产地黄芪的相对峰强度的差异,可进行产地的鉴别。研究结果表明对于不同产地黄芪的鉴别,红外三级鉴定法是一种快速有效的新方法。     

石墨烯分子振动模式因子群分析与密度泛函计算

运用因子群分析法对石墨烯的分子振动模式进行了理论分析,得到石墨烯的分子振动模式,计算出各振动模式的光谱特性.对所建立的石墨烯晶体的布拉维单胞模型采用基于密度泛函理论的第一性原理进行分子振动频率与模式的计算,所得的振动模式数目以及各振动频率的光谱特性同因子群分析方法所得结论一致.结合上述计算结果,通过系统比较石墨与石墨烯之间的红外光谱和拉曼光谱的差别,从理论上解释了具有D6h对称的石墨烯的A2u、E1u红外活性特征振动模式没有在红外光谱中出现的原因.     

硬弹性聚丙烯晶相和非晶相分子链取向的研究

本文用力学-振动光谱研究了硬弹性聚丙烯(HEPP)晶区和非晶区分子链在拉伸时取向的变化.我们发现在红外光谱中,1130—1190cm~(-1)波数范围内存在着三个峰,其中1167cm~(-1)处的峰是与结晶相长螺旋分子链相关的构象谱带,其谱带的强弱变化是与998cm~(-1)结晶谱带在拉伸时的变化趋势一致的.1159cm~(-1)谱带能够被归属于无定形谱带.而1152cm~(-1)处的峰也许是与短螺旋分子链构象谱带相关的.我们用计算机的二次微分、解卷积以及分峰程序测定了拉伸时HEPP晶区和非晶区分子链的取向函数,结果发现HEPP无定形分子链取向随拉伸比增加而增加,而晶区分子链的取向随拉伸比的增加先下降,直至拉伸比为1.5(第二次屈服点)后才逐渐增加.     

聚偏氟乙烯全反式分子链振动模式的研究

利用ab initio分子轨道计算,对β相聚偏氟乙烯(PVDF)的全反式分子链进行了结构优化,计算值和实验值基本符合,且发现C－C－C键角有两种不同的值,112.8°和113.3°.对该分子的频率进行了计算,得到了红外强度谱.在400～4 000 cm-1范围内,对30 μm厚的聚偏氟乙烯取向膜和取向极化膜进行了红外光谱的测量，红外吸收光谱和红外强度谱基本一致.把所有振动模式分成六个系列:系列Ⅰ（544～415 cm-1）,系列Ⅱ（913～792 cm-1）,系列Ⅲ（1 353～998 cm-1）,系列Ⅳ（1 458～1 361 cm-1）,系列Ⅴ和系列Ⅵ.其中只有系列Ⅲ能改变分子的电偶极矩,该系列振动模式和β相的PVDF的自发极化有着密切的关系.     

十六烷基三甲基溴化铵水溶液热致相变的红外光谱研究

在280～320K的温度范围内考察了30％十六烷基三甲基溴化铵水溶液的红外光谱随温度的变化。结果表明该体系的凝聚胶-液晶相转变温度为300K。在300K以下的凝聚胶相,分子的极性头部基团处于高度“固定”的状态,分子的碳氢链以有序的相互平行方式排列,极性头与碳氢链之间有一定的倾斜角。在300K以上的液晶相,极性头内部CH_3-(N~+)基团以及整个极性头与碳氢链之间发生了旋转,碳氢链变为以六方亚晶胞填充形式存在,旦扭曲式构象异构体数量显著增多,极性头与碳氢链之间已不存在倾斜角,分子的亲水极性头和疏水碳氢链部分都处于“融化”状态。