自组装单层上谷氨酸晶体的生长和晶型控制

报道了谷氨酸晶体在L-半胱氨酸自组装单层上的成核和生长。 在L-半胱氨酸单层的诱导作用下,通过改变溶液的pH值,可以制备出不同晶型的L-谷氨酸,这为控制谷氨酸的晶型提供了一个简单的方法。 在pH值为2.0和2.5条件下,可得到六边形片状的β-谷氨酸,而在pH值为3.0和4.0时得到棱柱状的α晶体。 XRD结果表明,α晶体内有少量的β-谷氨酸晶体出现,这可能来自于β-谷氨酸的“二次成核”。     

柠檬酸钠与碳酸钙晶型和形貌的控制

晶体的晶型和形貌是碳酸钙制备中的关键问题之一。 采用尿素水解均匀沉淀法来控制碳酸钙的晶型和形貌。 利用XRD和SEM等技术手段对CaCO₃晶体的结构和形貌进行了表征。 结果表明,高温条件下(90 ℃)水溶液中得到均匀的针状结构的文石晶体。 添加适量柠檬酸钠后,则得到的是特殊形貌的方解石晶体。 在乙醇/水混合溶剂中,柠檬酸钠对CaCO₃晶体的形貌也有重要影响,通过改变乙醇体积分数,得到了中空绒毛球状的球霰石。     

厚度或浓度分布不均匀样品的红外光谱

红外光谱(IR)测量中对制样的基本要求是样品要均匀。实际工作中经常遇到厚度或浓度分布不均匀的样品,如含气泡的液体等。通过理论模型结合实验结果定量分析了厚度或浓度分布不均匀样品的红外光谱失真问题, 对此类不均匀样品的光谱性质做了深入研究和系统分析。理论计算和实验结果均表明,只要能够合适地控制实验条件,如制备足够薄的样品或选择吸收较弱的IR峰做分析对象,则厚度或浓度分布不均匀样品的光谱与均匀样品的光谱是高度相似的,完全可以满足定性或定量分析的要求。     

二次微分和傅里叶解卷积技术的表观分辨率研究

二次微分和解卷积技术都可以提高红外光谱的表观分辨率 ,从而可以分辨谱图中重叠的峰。文章用二次微分和解卷积技术对 2 十二烷基TCNQ ,2 十五烷基TCNQ和 2 十八烷基TCNQ的红外光谱进行了处理 ,发现CH2 反对称和对称伸缩振动区域的两对吸收峰的强度与脂肪链的长度有关 ,并从实验上证实了解卷积技术比二次微分技术具有更强的表观分辨能力     

自组装单层诱导生长不同形貌碳酸钙晶体

本文将实验结果和软件模拟图像相结合,从结晶学角度探讨了通过L-半胱氨酸自组装单层诱导得到的不同形貌方解石晶体的成因. 阐明了晶体的SEM照片与XRD谱峰的对应关系.     

红外光谱差减技术扣除水汽吸收干扰的局限性

红外光谱差减技术在扣除背景组份干扰方面得到广泛应用,但其扣除空气中水汽效果却不尽如人意。研究了不同湿度的水汽光谱与光谱差减效果的关系,以探究光谱差减技术在水汽扣除领域局限性的原因。结果表明：(1)相对湿度改变,水汽的红外光谱也发生变化,不管如何小心地选择比例系数f,从相对湿度x%的水汽光谱A_x,也不能完全扣除相对湿度为y%的水汽光谱A_y,即fA_x≠A_y。(2)相对湿度改变,水分子团簇(H₂O)_n的相对组成也会发生变化,这是导致光谱差减技术局限性的主要原因。(3)将湿度为x%和y%的两水汽光谱A_x和A_y进行线性组合,则可以高度近似地模拟出介于两者之间的湿度的水汽光谱。比如用40%水汽谱和30%水汽谱,可以模拟得到32%或35%或37%的水汽谱。实验结果表明这是扣除水汽干扰效果更好的路径。(4)论证了水汽补偿湿度滴定法具有高效性的原因。     

红外杂化单光束谱的性质

同一样品不同厚度(b₁和b₂)的两单光束谱ø_b1和ø_b2经线性组合得到杂化单光束谱ø_α=αø_b1+(1-α)ø_b2=αø₀e-Kb₁+(1-α)ø₀e-Kb₂,α为杂化系数。通过改变杂化系数α,就可获得任意强度的杂化谱ø_α。系统研究了杂化光谱ø_α的性质。研究表明,只要控制合适的条件,则厚度为(b₂-αb₂+αb₁)的真实样品的单光束谱ø_b(b=b₂-αb₂+αb₁)与杂化谱ø_α高度相似,ø_α的失真程度可忽略不计。也就是说,厚度在b₁～b₂间任一厚度b的真实样品的单光束谱都可用杂化谱ø_α来表达,ø_α≈ø_b。因此,不需制备厚度为b的样品,通过改变杂化系数α就可获得研究者所希望强度的单光束谱ø_b。杂化谱方法有望在扣除背景干扰等方面得到广泛应用。     

偏离朗伯比尔定律NaCl水溶液的红外光谱合成

氯化钠水溶液中,水分子之间的氢键相互作用随氯化钠浓度变化而发生改变,导致不同浓度的水溶液光谱形状也不同,因此NaCl溶液的光谱不满足朗伯比尔定律。如果浓度c与吸光率A不满足朗伯比尔定律,则利用光谱差减技术扣除溶剂水的吸收峰问题就会遇到瓶颈,差减效果不能令人满意。利用二元线性回归分析法和双边夹原理合成杂化光谱,期望在偏离朗伯比尔定律体系,可以理论上获得各种浓度的NaCl水溶液的杂化光谱,并且保证杂化光谱与其代表的真实光谱高度相似。主要结论如下：(1)浓度c₁和c₂的NaCl水溶液的红外光谱分别为A_c1和A_c2,则浓度介于c₁和c₂之间的溶液光谱,均可用A_hc(c₁, c₂)=âA_c1 +A_c2来表示。A_hc(c₁, c₂)与浓度为c(c₁＜c＜c₂)的溶液的真实光谱A_c高度类似。(2)c₂和c₁间隔越小,杂化光谱A_hc(c₁, c₂)与真实光谱A_c的相似度越高,因此可根据精度要求选择合适的A_c1和A_c2来拟合A_hc 。(3)杂化光谱A_hc(2%, 30%)=âA_2%+A_30%,适用浓度区间2%～30%,涵盖浓度范围宽,效果令人满意。(4)回归系数â和与浓度c关系为â=-3.592c+1.058 9,=3.565c-0.0551 5。在2%~30%浓度范围内,选取浓度c数值,即可获得相应回归系数â和,再将â和代入方程A_hc(2%, 30%)=âA_2%+A_30%,即可获得NaCl水溶液的杂化光谱。杂化光谱与相对应的真实光谱高度近似,A_hc(2%, 30%)≈A_c,完全可替代真实光谱。     

3-巯基丙酸自组装单层控制碳酸钙晶型及形貌的研究

采用碳酸铵分解产生的NH3和CO2扩散并溶入氯化钙溶液中,得到了碳酸钙晶体。研究结果表明,3-巯基丙酸自组装单层和溶液温度对碳酸钙晶体的晶型和形貌具有重要影响。25℃条件下,纯溶液中得到了方解石,文石和球霰石三种晶型的混合沉淀物,而在自组装单层存在条件下只得到了表面光滑的菱面体方解石。改变温度,自组装单层调控得到的方解石晶体具有不同的形貌。在60℃得到了多孔方解石,与25℃时典型菱面体方解石有重要区别。XRD分析表明自组装膜上所得碳酸钙晶体为沿着(104)和(006)晶面取向生长的方解石。     

银/二氧化硅核壳纳米颗粒的制备及其壳层厚度对其光学性质的影响

通过溶胶-凝胶法,制备了银/二氧化硅核壳材料(Ag@SiO2),对SiO2壳层厚度进行了有效调控,并系统研究了壳层厚度对银的等离子体共振峰(LSPR)以及对折射率灵敏度(RIS)的影响。研究结果表明,随SiO2壳层包覆厚度的增加,银纳米颗粒的LSPR吸收峰呈现先红移后蓝移的规律。对于粒径为50 nm的银纳米颗粒,当SiO2壳层达到65 nm时,LSPR最大吸收波长为465 nm。进一步增加SiO2壳层厚度,LSPR发生蓝移并且强度变弱,当SiO2壳层达到120 nm时,LSPR吸收峰已无法清晰辨认。研究了Ag@SiO2材料的RIS效应,发现随着SiO2厚度的增大RIS效应逐渐变小。