293～563 K下甲醇结构的研究

利用金刚石压腔和拉曼光谱,研究了甲醇从室温到563K下的结构特征。结果表明:随着温度的升高,体系压力也在不断增大;νCH区伸缩振动和νOH区伸缩振动同时受到温度和压力的影响,但两种作用相反。由于压力效应大于温度效应,随温度压力的增大,νCH区伸缩振动的拉曼位移向高频方向移动,说明C—H键键能在增大;而O—H伸缩振动峰的相对面积随温度压力的增大而增大,说明对C—H键而言,O—H键总强度是增加的,由此推测在地质条件下,压力可能阻碍或延长了干酪根的降解生烃过程。     

低温下冰的拉曼光谱研究

采用变温装置,在-30℃至-190℃温度范围内我们对冰行进了原位低温拉曼光谱测量.并利用光谱分析软件对冰的拉曼光谱带行进了分析,得到O-H键振动的三个拉曼峰随温度的变化规律.应用氢键理论对实验结果进行了分析,结果表明O-H键的ν3(E g)反对称伸缩振动和ν1(B 1g)不同向对称伸缩振动受氢键影响较大,并且ν3(E g)的拉曼峰位与温度成很好的线性关系有潜在的应用价值.     

高温下正十五烷的拉曼光谱研究

文章在金刚石压腔下研究了正十五烷从室温到350℃的拉曼光谱特征.结果表明:随着温度的升高,体系压力也在不断增大;CH3,CH2对称和反对称伸缩振动同时受到温度和压力的影响,但2种作用相反.由于压力效应大于温度效应,随温度压力的增大CH3,CH2对称和反对称伸缩振动的拉曼位移均向高频方向移动,说明C-H键键能在增大.另外,由于新物质的生成导致过强荧光产生而无法测出正十五烷的拉曼光谱,而且过强荧光出现的时间早晚与温度和压力有一定的关系.     

常温和100~800 MPa压力下石膏的Raman光谱研究

 利用金刚石压腔装置测量了高压下石膏中S—O键的4种振动模式和结晶水中羟基伸缩振动Raman位移，研究结果表明：在常温（25 ℃）和100~800 MPa压力范围内，石膏中S—O键的Raman谱峰的位移随压力的增加而向高波数方向移动，结晶水中羟基的两个伸缩谱峰随着压力的增加而向低波数方向移动，同时得到了各个谱峰与压力之间的关系式，其中结晶水中羟基的两个伸缩谱峰的dν/dp值有较大不同，是由于结晶水中含有两个强度不同的氢键所致。     

Raman Spectroscopy of Nitrogen Clathrate Hydrates

在253 K和16 MPa的压力下，于实验室内合成了氮气水合物，用显微共焦拉曼光谱对其N-N和O-H键伸缩振动的光谱特征进行了研究．结果表明，氮气水合物中的N-N和O-H键的拉曼峰分别为2322.4和3092.1 cm^-1，与天然的空气水合物中的数据十分接近．另外，还测定了液氮和溶解于水中的氮分子中N-N键的拉曼峰值，分别为2326.6和2325.0 cm^-1．氮气笼型水合物分解的拉曼谱图表明，氮分子同时进入水合物的大笼和小笼中，但由于氮分子在大、小笼中的环境氛围十分接近，其拉曼位移相差不大，故拉曼谱图只能显示N-N键伸缩振动一个峰．     

高压下正己醇的拉曼光谱研究

利用碳化硅压腔在25℃和163.4～793.4 MPa条件下对正己醇进行了拉曼光谱研究.发现在163.4～767.6 MPa压力下正己醇性质稳定,没有相变发生.在此压力条件下,CH对称伸缩振动和反对称伸缩振动的波峰都随着压力的增大而向高波数偏移,拉曼位移与压力的关系分别为ν2 876=0.009 1P+2 875.1和ν2 931=0.005 7P+2 930.5.到793.4 MPa压力条件下出现了结冰现象.在前人资料的基础上,对甲醇、乙醇和正己醇等醇类的高压性质进行了对比,发现CH对称伸缩振动的波峰偏移与压力的关系不受CC键的影响,即与碳原子数无关.     

常温0.1～2GPa压力下文石的拉曼光谱研究

利用碳化硅压腔结合拉曼光谱分析技术,研究了常温0.1～2GPa压力下文石的拉曼光谱特征,并得出文石拉曼位移与压力之间的关系:ν153(cm-1)=0.0035p(MPa)+154.0,ν206=0.0060p+206.3,ν704=0.0021p+704.2,ν1085=0.0035p+1085.3。在实验的压力范围内,未观察到文石的相变。另外,与其他碳酸盐矿物(菱镁矿、白云石)类似,0～2GPa压力下文石的对称伸缩振动拉曼位移随压力变化的dν1025/dp值大于超高压条件下的dν1025/dp值,表明碳酸盐矿物[CO3]基团中C—O键的可压缩性和压力有关,其可压缩性在0.1～2GPa时较大,压力升高可压缩性降低。     

29℃和0～1.0 GPa压力下丙三醇的拉曼光谱研究

利用氧化锆压腔在0~1.0 GPa和29℃条件下对液态丙三醇进行了拉曼光谱测量。实验结果表明,丙三醇的拉曼位移在2 800~3 000 cm-1范围内的CH和CH2的伸缩振动谱峰随着压力的增大均连续向高波数位移,其拉曼位移与压力的关系可以表示为:ν(CH)=0.009 2P+2 886.67和(νCH2)=0.009 4P+2 948.53。另一方面处理实验结果时发现,在0~1.0 GPa下丙三醇的(νCH2)拉曼位移可以进行压力标定,给出了以丙三醇作为压力标定计时的压力标定方程:P=106.4ν-3.14×105。     

高温高压下文石和方解石的拉曼光谱研究

利用金刚石压腔结合拉曼光谱分析技术,研究了文石在18～388℃,71～2 014MPa,以及方解石在19～351℃,96～1 823MPa条件下的拉曼光谱特征,并得到文石和方解石的拉曼位移与温度、压力三者之间的关系式。研究结果表明,文石和方解石的拉曼位移随温度压力的变化规律相似,都随压力升高向高频移动,除文石的704cm-1外均随温度升高向低频移动。二者的晶格振动νi/T值均大于[CO3]基团内振动的值,说明CaO6八面体的热膨胀性大于[CO3]基团的热膨胀性。二者的对称伸缩振动ν/T及ν/P值不同,由于该振动拉曼位移和C—O键的键长有关,方解石的C—O键的热膨胀性比文石小而可压缩性比文石大。另外升温升压过程中文石和方解石可以相互转化,伴随该过程发生的[CO3]基团旋转变形等动力学因素也可以造成二者νi/T和νi/P值差异。     

高压下正戊醇的拉曼光谱原位研究

在室温(23℃)高压条件下,利用立方氧化锆压腔研究了正戊醇在波数800~3 000 cm-1范围内的拉曼光谱。拉曼谱峰随着压力的增大变得越来越尖锐,C—H伸缩振动峰在高压下不易被分离。在0.1 MPa~1.75 GPa,其C—H伸缩振动峰均随着压力的增大向高波数方向线性移动,拉曼频移与压力的线性拟合方程分别为:P(MPa)=69.652 65.(Δνp)single,T=23℃+105.806 93,0(Δpν)single(cm-1)≤23;P(MPa)=77.974 04.(Δpν)2 960,T=23℃+95.390 5,0(Δνp)2 960(cm-1)≤21;P(MPa)=126.956 39.(Δpν)2 863,T=23℃-110.648 09,0(Δpν)2 863(cm-1)≤13。正戊醇的C—H伸缩振动单峰拟合的波数随压力的变化关系为(sνingle/P)T=(14±1)cm-1,适合用来标定体系压力。在压力为1.75 GPa时,正戊醇的拉曼谱峰有明显跳跃,同时镜下观察到其液-固相转变。液-固相转变过程中的摩尔体积变化为ΔVm=1.84×10-6m3.mol-1。     

24 ℃和0.1～900 MPa压力下乙醇的拉曼光谱研究

在24℃和0.1~900MPa压力下测量了含50%水的乙醇溶液和纯乙醇的激光拉曼光谱。研究结果表明,纯乙醇和50%乙醇溶液中的C—H基团振动波数均随压力的增大而增大,它们的各振动峰与压力的关系分别为:纯乙醇:ν1=2881.890 0.00127P 6.213×10-6P2;ν2=2928.707 0.00438P 4.772×10-6P2;ν3=2973.457 0.00889P 3.245×10-6P2;50%乙醇溶液:ν1=2885.616 0.0108P-2.699×10-6P2;ν2=2932.734 0.0137P-3.346×10-6P2;ν3=2978.115 0.0165P-4.914×10-6P2。另外,还观察到在低于550MPa压力范围,50%乙醇溶液中的氢键强度随压力的增大而明显增加,550MPa以上压力时不再随压力而发生变化。     

Absorption and quantitative characteristics of C-H bond and O-H bond of NIR

The previous study mainly focused on the interpretation of the relationship between absorption characteristics and quantitative contribution in each near-infrared (NIR) frequency range. Furthermore, the absorption characteristics of NIR mainly cover overtones and combinations of molecular vibrations such as CH, OH, SH, and NH bonds. And it has been know that NIR wavelengths of C-H bond and O-H bond are assigned to different radio frequencies. This paper was intended to investigate the absorption characteristics of bond C-H and O-H bonds in NIR spectral range. Water and acetone which correspond to O-H and C-H bonds have been selected as typical solvents, as well as solutes. Calibration models were established using partial least square regression (PLS) and multiple linear regression (MLR). The parameter of the model were optimized by different spectral pretreatment methods. The result showed that the model set by Savitzky-Golay smooth (SG) in the spectral region of 810–1100 nm could successfully make accurate predictions. Short wave-NIR region has been discovered as optimum characteristic absorption of C-H and O-H bonds.     

Vibrational spectra and ab initio computations of sarcosinium oxalate monohydrate

Single crystals of sarcosinium oxalate monohydrate (SOM) are grown by the slow-evaporation technique at ambient temperature, and vibrational spectroscopic analysis is carried out using NIR-FT Raman, FT-IR, and SERS spectra. The normal mode frequencies and corresponding vibrational analysis of SOM are examined theoretically using the Gaussian’98 set of quantum chemical codes. The two bands present in the SOM ν C=O region, clearly observed in the Raman spectrum, are assigned to “free” and “bonded” carbonyl groups with the hydrogen atom. Vibrational analysis indicates the presence of C-H—O hydrogen bonding interaction producing a blueshift of the C-H stretching frequency.     

水下拉曼光谱探测低通滤光片水拉曼信号抑制

拉曼光谱作为研究物质结构的一个强有力工具,被广泛应用于水环境物质的检测,近年在深海原位探测中也得到应用.文章针对水下拉曼光谱探测的需要,设计了用于水的O-H振动拉曼信号抑制的低通滤光片,经过计算,边缘为指数形式的低通滤光片可较好的满足需要,而且通过实际采用的低通滤光片的实验证明,采用低通滤光片后水的O-H振动拉曼信号得...     

利用拉曼光谱分析冰Ih相的表面薄层的氢键结构

水是生活中一种最基本且最重要的物质,由于它的一些奇特性质和反常物性,得到了广泛的研究,而拉曼光谱是研究水分子结构的一种非常合适的方法,它通过获得分子的振动和转动信息来理解分子结构和分子间的相互作用。在常压下测量了-20~-190℃温度范围内冰Ih相的表面薄层的拉曼光谱,实验结果发现随温度降低,冰Ih相的O∶H范德瓦尔斯键向高波数方向移动,而O—H极性共价键向低波数方向移动;且拉曼频移与温度呈线性关系,通过对不同振动模式的斜率进行比较,判断其键长的伸缩变化关系,从而证明了冰Ih相密度随温度的减小而增大,采用氢键理论(结构)给予了解释。同时,发现在-150℃时,O—H键反对称伸缩振动模式和O∶H键振动模式的拉曼峰强发生了突变,这表明冰Ih相发生了相变——冰Ⅺ相(冰Ih的质子有序相)。     

鲱精DNA纤维水合状态的振动谱特征

利用拉曼散射光谱测试技术，对不同温度处理后获得的各种相对湿度下的鲱精ＤＮＡ纤维进行脱氧核苷Ｃ—Ｈ振动与结合水Ｏ—Ｈ振动行为分析，以揭示其中结合水的数量特征。结果表明，运用２５９２６×Ｉ２９６４／Ｉ３０２４新指标所获数据与文献报道的小牛胸腺ＤＮＡ水合状态拉曼数据不同，但与小牛胸腺ＤＮＡ、鲑精ＤＮＡ的红外、Ｘ射线衍射、重量分析及差示扫描量热分析所得数据相吻合，证明拉曼分析公式的修订是成功的。鲱精ＤＮＡ纤维应与上述二种ＤＮＡ纤维具有同样的水合状态，每核苷酸对含有９～１４个结合水分子。