老化丝织品的红外光谱分析研究

古代丝织品老化程度的检测有助于了解丝织品的保存状况及保护方法的选择与改进,通过红外光谱分析对丝织品老化原因及程度进行了研究。样品为经光老化、热老化和水解老化的白色丝织品和出土于湖北、内蒙古、青海的古代丝织品。对这些样品进行了显微红外分析,结果表明,红外光谱分析虽然只是提供半定量分析,但是对于发生了水解老化的丝织品来说,由于羧基含量的增加,红外分析能很容易提供定性及较好的半定量的分析结果,因此对于出土古代丝织品保存状况及老化机理的研究来说很有实用价值。     

人工老化和自然老化大豆种子的红外光谱研究

利用傅里叶变换红外光谱、二阶导数红外光谱结合二维相关红外光谱法,研究了人工老化和自然老化条件下的大豆种子。结果显示,两种老化条件下大豆种子的原始光谱整体相似,吸收峰强度出现了差异;在二阶导数红外光谱中,人工老化和自然老化条件下大豆种子中物质变化趋势趋于一致。两种老化大豆种子在1747和1693 cm~(-1)附近的吸光度随着老化程度的增加而增强的趋势;在1660,1549,1236 cm~(-1)附近整体为减弱趋势;在1610～1550 cm~(-1)附近呈现增加趋势;在1150～1100 cm~(-1)附近呈现减弱趋势,但在老化过程中均出现一定增强。二维相关红外光谱结果显示,未经老化处理的大豆种子的自动峰数目和位置相同,自动峰强度发生改变;自然老化条件下大豆种子随着老化程度的加深,自动峰的数量、强度和位置表现出明显差异;人工老化大豆种子随着老化程度的加深,自动峰的数目和位置差异不明显,强度变化较为明显。大豆种子在老化过程中脂类物质增加,蛋白质物质减少,糖类物质减少,酮/醛类物质增加,氨基酸增加,醇类物质、酚类物质发生变化。利用红外光谱法对人工老化和自然老化条件下大豆种子的研究结果表明,红外光谱法可以实现快速、方便的对两种老化大豆种子的光谱变化进行研究。     

45kV薄壁加热器环氧树脂高温绝缘试验研究

环氧树脂是45 kV级薄壁加热器主要绝缘材料，它在高温、高电压状态下的绝缘性能对设备的安全至关重要。本文将环氧树脂样品经高温处理后通过红外光谱测试、介电常数测试、直流耐压测试研究材料的物化性质变化。在结果中观察到了环氧树脂材料的表面和内部的差异性变化，在材料表层发生了氧化反应，有酰胺、酮以及羧酸的产生，在内部发生了二次固化反应。研究发现材料的整体耐压强度与加热时间正相关、与加热温度正相关。实验证明等于或低于140℃温度条件下环氧树脂材料的绝缘性能安全可靠。     

重复频率脉冲下环氧树脂电树枝引发特性

脉冲功率设备中绝缘材料的电老化特性影响它运行的可靠性、安全性及寿命。在最大幅值约34 kV、脉冲上升时间约40 ns、半高宽约70 ns的纳秒脉冲下,进行了环氧树脂在不同脉冲重复频率下(1,25,50,100,300和500 Hz)的电树枝引发特性研究。实验得出环氧树脂电树枝老化的引发电压随频率变化的规律:随着频率的升高,环氧树脂材料老化产生电树枝的形态有所变化,高频下丛林状电树枝明显增多;材料的引发电压基本随频率升高而降低,正脉冲作用下E44环氧树脂的引发电压高于负脉冲作用下的;负脉冲下E44环氧树脂的引发电压高于有机玻璃材料的。讨论分析了各种因素随频率变化对环氧树脂材料电树枝引发特性的影响,高频时空间电荷的作用明显增强。     

峰形类比巧析法在红外光谱实验教学中的应用

通过红外光谱实验教学,把理论知识贯穿于实验操作和解析中,选取典型的化合物,采用峰形比较法,让学生掌握解析红外谱图的一般规律。     

Si衬底GaN基蓝光LED钝化增透膜研究

在Si衬底GaN基蓝光LED芯片上生长了一层SiON钝化膜,使器件的光输出功率提高12%且有效降低了器件在老化过程中的光衰。对有、无钝化膜的样品进行性能比较,结果表明SiON钝化膜能有效隔离环氧树脂与高温芯片,缓解环氧树脂的老化变黄;又能部分弛豫环氧树脂对芯片的张应力,降低非辐射复合中心产生的几率;有效减小器件的侧壁漏电通道,降低器件的光衰和漏电流,提高器件的可靠性。     

多结级联垂直腔面发射激光器失效分析

对自主研发的940 nm大功率三结垂直腔面发射激光器(VCSEL)单点器件的高温高电流老化失效后的器件进行了失效分析研究.首先,通过热阻测试确定了加速老化实验的结温,并计算了老化加速因子为104.随后,对老化过程中产生的失效器件进行失效分析.通过老化前后器件L-I-V、正反向V-I、光学及红外外观、近场光斑及透射电子显...     

傅里叶变换红外光谱法对印泥人工老化过程的研究

印文的形成时间检验一直以来是文件物证检验中的难点问题,能够为判定合同文书的真伪性提供重要参考依据。本研究利用傅里叶变换红外光谱法,对不同人工老化时间的印泥进行了检验,发现随着人工老化时间的增加,特定红外吸收峰的强度比会发生明显变化;根据其所对应的分子振动基团不同,分别符合逐渐升高或下降的特定规律。这一实验结果表明,红外光谱是分析印泥成分随人工老化时间推移而产生变化规律的一种有效手段。这一研究能够为印文的形成时间检验提供理论依据,在文件物证检验中具有广阔的应用前景。     

读者信箱

答读者1.为什么氧化铈的抛光速度高?请见本期“稀土与光学”一文。2.环氧树脂为什么会老化?环氧树脂是一种高分子聚合物。它是分子内具有二个以上活性环氧基的树脂状物质的总称。在加工成型或使用过程中,它的性能会逐渐降低,这种现象就称为老化或劣化。产生老化的主要原因是热、紫外线、放射     

显微红外光谱成像技术研究BTF炸药老化中的组分迁移

在贮存老化过程中炸药的组分迁移是常见现象,易迁移组分的迁移、重聚、再结晶等过程对装药的安全性有显著影响,严重的会使得装药发生失效。装药的组分迁移过程的精细化表征是一个难点。本文利用显微红外光谱技术针对BTF炸药组分的分布情况进行了精细表征,进一步研究了BTF在不同温度、不同时间老化过程中BTF的组分分布情况,从中探索了BTF的组分迁移规律及其表征方法。实验获得了BTF的组分分布情况,发现BTF具有较强的耐迁移能力,在经历100,110,130℃进行20,24和17h的老化过程中BTF发生了轻微的迁移现象。该研究表明显微红外光谱技术是一种有效的研究BTF组分迁移规律的表征手段。     

FTIR结合曲线拟合分析用于普洱熟茶陈化过程的研究

为了研究陈化时间对普洱熟茶所含化学成分的影响,分析了同一品种普洱熟茶在不同陈化时间的傅里叶变换红外光谱,光谱初步显示不同陈化时间的普洱熟茶的化学成分存在差异。茶叶是一个复杂的体系,其红外光谱由所含成分的特征吸收带叠加而成。为了深入探索发生变化的特征带,对光谱中的1 900～900 cm-1吸收带进行傅里叶自去卷积,确定该范围内叠加子峰的个数和预估波数位置,然后进行曲线拟合分析。通过曲线拟合分析确定不同陈化时间普洱熟茶红外光谱中的蛋白质、茶多酚、果胶和多聚糖的子峰位置。蛋白质的特征吸收酰胺Ⅱ带子峰出现在1 520 cm-1,茶多酚和果胶吸收子峰分别出现在1 278和1 103 cm-1,葡甘露聚糖和阿拉伯聚糖的吸收子峰波数是1 063和1 037 cm-1,分别利用这些子峰面积和叠加带面积的比例间接反映蛋白质、茶多酚、果胶和多聚糖的含量在陈化过程中的变化情况。曲线拟合结果显示,随着陈化时间的增加,茶叶中的酰胺Ⅱ带子峰面积比例先增大后减小,同时茶多酚和果胶类物质含量比例减少,可溶性多聚糖类物质含量比例增加。这解释了普洱熟茶随着陈化时间增加其苦涩味减弱,口感上出现甜味的原因。研究表明傅里叶变换红外光谱结合曲线拟合分析能反映普洱熟茶陈化过程中化学成分的变化,为其品质的评定提供有效依据。     

太赫兹时域光谱技术用于老化炸药检测

库存炸药老化情况的检测对炸药的性能、安全性和稳定性研究意义重大.现有的老化炸药检测手段,如扫描显微技术,傅里叶变换红外光谱技术,气相色谱-质谱技术等,或者不能分辨炸药老化与否,或者只能从表观上进行分析,不能反映炸药分子结构的变化.首先应用密度泛函理论(DFT),计算了炸药老化前后分子吸收频谱变化,从计算结果可以看出炸药分子老化前后的吸收光谱在老化前后变化明显;然后分析了太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统及其分辨率和测量频谱范围,结合已有实验结果以及太赫兹波本身的特点,从可行性、准确性和实用性三方面对太赫兹时域光谱技术应用于炸药老化检测进行了论证,从而提出了应用太赫兹时域光谱技术进行炸药老化检测的新方法.     

不同储存年份普洱茶傅里叶变换红外光谱研究

为了寻求一种快速鉴别普洱茶年份的方法,采用傅里叶变换光谱技术,比较了不同年份普洱生茶和普洱熟茶的红外特征谱的异同。研究表明,两种普洱茶的红外光谱波形相似,但由于陈化时间不同,内含化学成分存在着差异,它们具有各自的红外特征谱。同时,普洱茶的陈化程度与红外特征谱的1 120～1 570cm-1和400～853 cm-1两个波数间吸收峰的强度和峰形密切相关。利用红外光谱技术可以对不同陈化程度的普洱茶进行鉴别,这为普洱茶年份的快速鉴别提供一种简便、快捷的方法。     

基于傅里叶红外光谱的汽车车身油漆比对

为了通过事故现场遗留的车辆油漆快速排查及确定肇事逃逸车辆的车型范围,采集了287份汽车车身油漆样本,获得了940份油漆红外光谱,建立了汽车车身油漆红外光谱比对数据库。结合特征波峰法与相关系数法实现了车身油漆光谱的比对,并对不同类型油漆碎片进行了比对实验。实验结果表明：对于层次完整的油漆碎片,比对的重点是面漆层和中涂层光谱;对于不完整的油漆碎片,应层次分离后分层进行光谱检索;对于老化油漆,应以面漆层的光谱匹配为主,扩大搜索范围后综合分析搜寻嫌疑车型。     

傅里叶变换红外光谱分析技术在预防医学领域的应用

本文从环境污染、生命科学、应用开发及最新红外分析方法四方面阐述了傅里叶变换红外光谱分析技术在预防医学领域的具体应用：在环境污染领域主要叙述了气红联用（GC/FTIR）技术在环境复杂有机污染体系分析中的优势、局限性及解决途径；在生命科学领域主要叙述了红外光谱分析技术在蛋白质二级结构、膜蛋白、脂、核酸及细胞、组织等复杂体系研究中的具体应用；另外，还介绍了的红外光谱分析技术在食品、化妆品及保健药品等领域的具体应用及几种最新红外分析方法。     

Study of ionic solvent-free carbon nanotube nanofluids and its composites with epoxy matrix

A facile way to synthesis ionic solvent-free multi-walled carbon nanotubes (CNTs) (MWNTs) nanofluids has been introduced. Fourier transform infrared spectra and transmission electron microscope (TEM) were employed to study the surface structure of MWNTs in the nanofluids. The thermal property of the nanofluids was characterized by thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry. The stability of the nanofluids in the deionized water was obtained through UV–Vis absorption spectrum. Rotary rheometer was used to test the flow feature of the nanofluids. The results of conductivity indicate that the seepage threshold value of solvent-free nanofluids in water is about 0.408 vol.% (volume fraction). Meanwhile, it is found that the ionic nanofluids dispersed well in epoxy matrix. The mechanical properties, such as bend modulus, strength and impact toughness have been improved at the same time. TEM images can tell the great dispersion of solvent-free CNTs nanofluids in the epoxy matrix. It means that this kind of nanofluids will be excellent nanofiller in the nanocomposites.     

利用2DCOS进行多组分混合气体傅里叶变换红外光谱分析中同分异构体谱峰的辨别

在利用傅里叶变换红外光谱进行混合气体定量分析中,针对烃类尤其是同分异构体等构成的混合气体其谱图特征相似、吸收峰严重交叠,不易进行特征吸收成分的判别和特征变量选择的问题,为增强谱峰分辨力,采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红外光谱对烃类混合气体分析中同分异构体进行辨别,以异丁烷和正丁烷的红外光谱及受浓度扰动组成的光谱组为例进行二维相关红外光谱分析。通过观察全波段和主吸收峰波段单组分气体的傅里叶变换红外光谱,可知其谱图相似,吸收峰严重交叠,如果混合在一起,将基本无法辨别何种分子结构及成分。通过广义二维相关光谱的变换,其二维相关光谱的同步谱和异步谱可以清晰地辨别出异丁烷和正丁烷的特征吸收峰及其各自强度,实验结果可知,异丁烷在2 893,2 954和2 977 cm-1,正丁烷在2 895和2 965 cm-1具有强的吸收特征谱线。分析结果初步验证了二维红外相关光谱在多组分混合气体傅里叶变换红外光谱定量分析中谱分辨率增强方面的应用。     

血液的红外吸收光谱分析及应用研究

开展红外光谱法的应用研究，对促进光测技术发展有重要作用。本文针对血液的红外光谱分析这一重要课题，提出了血液的红外吸收光谱分析新技术，通过对正常与异常血液的红外吸收光谱进行测量，分析并比较不同血液红外吸收光谱之间的差异，即可判断血样是否正常，其实验具有一定的先进性。文中分析了正常血样和异常血样的红外吸收光谱之间的差别，并给出了人的正常全血和血清与高糖全血的红外吸收光谱及分析结果，为进一步用于疾病诊断提供了实验依据。其研究结果对血液红外光谱分析并用于疾病诊断有重要价值。本文的研究为红外吸收光谱的测量及应用开辟了新的途径。     

聚氨酯改性TDE-85/ MeTHPA树脂的固化反应机理及动力学研究

 以聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯为原料，合成了聚醚型聚氨酯预聚体(PUP)。采用该预聚体、扩链剂1,4-丁二醇、交联剂三羟甲基丙烷对TDE-85/甲基四氢邻苯二甲酸酐（MeTHPA)环氧树脂体系进行改性，通过示差扫描量热法与红外光谱法分析，探讨了聚氨酯(PU)改性环氧树脂体系固化反应机理及固化反应动力学特征。固化反应机理研究表明，TDE-85与MeTHPA之间的固化反应形成环氧聚合物网络Ⅰ，1,4-丁二醇及三羟甲基丙烷同PUP进行了扩链、交联反应形成了PU聚合物Ⅱ。异氰酸酯基同环氧基反应，使得聚合物Ⅰ与聚合物Ⅱ形成了接枝化学键。固化反应动力学研究表明，PU的加入可明显降低环氧树脂固化反应的表观活化能，活化能由TDE-85/MeTHPA树脂体系时的83.14 kJ/mol降至PU改性后的67.91 kJ/mol。