超分散剂在莠去津颗粒表面吸附的XPS和SEM分析

用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)研究了聚羧酸型梳状共聚物超分散剂吸附于莠去津颗粒样品表面的电子状态,计算了吸附厚度。结果表明,吸附分散剂后,莠去津颗粒界面的N(1s)和Cl(2p)谱峰强度明显减弱,Cl(2s)几乎消失,C(1s),O(1s)和Na(1s)谱峰强度则明显增强,这主要是分散剂中C,O和Na的贡献,且吸附分散剂后能在莠去津颗粒界面形成良好的吸附保护膜,其厚度约为24 nm。用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)研究了样品表面形貌,研究发现吸附分散剂后莠去津颗粒变小、分布有序,使莠去津在水中能够获得稳定的悬浮性能。本文研究结果为莠去津环保剂型悬浮剂的应用提供了重要信息。     

胆结石中蛋白质的傅里叶变换红外光谱和表面增强拉曼光谱研究

用氯仿、乙醚、乙醇和盐酸等溶剂溶解一组人体胆结石，获取难溶物；用傅里叶变换红外光谱和表面增强拉曼光谱对难溶剩余物进行研究。结果显示，结石难溶物主要由胆红素盐和蛋白质组成，结石中的蛋白质的二级结构以α螺旋和无规卷曲构象为主，其中α螺旋构象成分较多。讨论了蛋白质在胆结石形成中的作用。     

FTIR，XPS和SEM研究聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附性能

采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜相结合的方式,从微观角度研究梳状聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附性能,为聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯悬浮剂中的应用提供理论依据。研究结果表明：吡唑醚菌酯吸附聚羧酸盐分散剂后,红外谱图未出现新的吸收峰,聚羧酸盐分散剂与吡唑醚菌酯之间主要是物理吸附,范德华力是聚羧酸盐分散剂与吡唑醚菌酯颗粒表面结合的主要作用力。吡唑醚菌酯颗粒吸附聚羧酸盐分散剂后,吡唑醚菌酯颗粒界面的N和Cl电子峰强度减弱,C和O电子峰强度明显增强,还出现了Na的电子峰,这主要是聚羧酸盐分散剂中C,O和Na的贡献,说明聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面形成了良好的吸附。并以Cl元素为特征元素,计算出聚羧酸盐分散剂在吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附层厚度约为1.22 nm。用扫描电子显微镜研究了样品的形貌,吸附聚羧酸盐分散剂后,原本光滑的吡唑醚菌酯颗粒表面吸附了很多细小的颗粒,且有序分布,这是由于分散剂疏水集团对吡唑醚菌酯颗粒形成了包覆,亲水基团充分外露,从而有效阻止吡唑醚菌酯颗粒间的团聚,提高了吡唑醚菌酯悬浮剂的物理稳定性。     

傅里叶变换红外光谱学显微成像技术在骨病研究中的应用和进展

傅里叶变换红外光谱学显微成像系统的发展历程、系统构成、成像原理和模式选择,引出傅里叶变换红外光谱学显微成像在生物医学领域开辟了骨病光谱成像这一特定研究方向,详细论述了该技术用于研究骨石化病、成骨不全症、骨质疏松症和骨软化症等骨病所取得的成果和进展,简单介绍了该技术的相关局限性,并展望了其在生物医学研究领域的发展前景。     

红外反射光谱的原理和方法

固体的光学性质是凝聚态物理学中的一类重要问题,它可以用一系列的光学常数进行描写.在实验上,最常用的方法是,测量材料在一个尽可能宽的频率范围内的正入射反射率,然后通过Kramers-Kronig(KK)变换的方法来得到光学常数.文章介绍了傅里叶变换红外反射光谱的原理、仪器组成和一种原位蒸发镀膜技术.这样的方法可以很好地测量包括小尺寸和不规则样品在内的材料从数个毫电子伏至数个电子伏范围内的反射率,因而在研究固体的各种不同的单粒子激发（或集体激发）中起重要的作用.     

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。     

红外光谱法研究XeF2表面氟化丁腈橡胶动力学

丁腈橡胶表面氟化可以在橡胶表面生成类似氟橡胶结构的保护膜,在保留基体高弹性、耐寒性等优良性能的基础上,可以使丁腈橡胶的抗摩擦、耐介质和抗老化性能得到增强,使用范围增大.用红外光谱法进行了丁腈橡胶氟化反应动力学探索,得到了实验反应速率方程,丁腈橡胶表面氟化反应表观上为1.5级反应.由于反应生成的氟化层对后续反应的影响,实验反应级数存在随氟化时间增加而减小的趋势,速率常数则随着反应温度升高而减小.     

关节软骨内胶原纤维各向异性的红外光谱学显微成像研究

福尔马林溶液对于固化关节软骨组织、防止在长时间测量过程中组织的分解退化起到很好的作用,但对福尔马林溶液浸泡后软骨组织的结构变化(固化)过程及其胶原纤维各向异性的改变却鲜有研究。采用傅里叶变换红外光谱显微成像技术与偏振技术相结合的方法,通过关节软骨内胶原纤维(蛋白)的红外光谱特征吸收峰(Amide Ⅰ,Amide Ⅱ带)的吸光度随福尔马林溶液浸泡时间及偏光角度的变化来研究福尔马林溶液对软骨组织结构即胶原纤维各向异性的影响,并利用与各向异性方程拟合得到的决定系数(R2)对胶原蛋白纤维各向异性程度进行表征。研究发现,关节软骨Amide Ⅰ和Amide Ⅱ带的各向异性随着福尔马林浸泡时间的增长而愈加明显(Amide Ⅰ带变化尤为明显),说明福尔马林溶液中甲醛分子诱发了胶原蛋白分子新的交联,最终获得较好的固化效果,有利于关节软骨的各向异性分析。本研究将为今后关节软骨样本的制备、储存及各向异性研究提供参考。     

银岛膜表面胸腺嘧啶吸附行为的表面增强拉曼光谱和表面增强红外光谱研究

利用激光刻蚀法制备了具有化学纯净表面的银岛膜,该岛膜有很好的表面增强特性。利用表面增强拉曼光谱和表面增强红外光谱对胸腺嘧啶分子在银岛膜表面的吸附状态进行了对比研究。表面增强拉曼光谱中CN和C—O伸缩振动模式的出现表明胸腺嘧啶分子由原来的酮式结构变成了烯醇式结构;C(4)O伸缩振动谱带明显增强和N(3)的去质子化异构体特征峰的存在证明胸腺嘧啶分子是通过O(8)和N(3)的共同作用倾斜地吸附在银岛膜表面。对10-5 mol.L-1胸腺嘧啶在银岛膜表面上的红外光谱利用欧米采样器进行了反射法测量,发现其红外吸收增强了200倍。红外信号分析的结果支持了胸腺嘧啶分子通过O(8)与银表面发生相互作用的论断,同时也可得出胸腺嘧啶倾斜地吸附在银岛膜表面的结论。     

不同静水压力条件下正长石的红外、拉曼光谱特征研究(英文)

选择新疆巴里坤花岗岩中的无色和粉红色两种正长石矿物进行了静水压力实验研究。使用立方氧化锆压腔,以石英做压标对正长石矿物进行了常温和100~600MPa不同静水压力条件下的原位压力测试实验。对不同压力条件下正长石矿物的含水性进行了拉曼光谱和傅里叶转换红外光谱表征。分析发现正长石的拉曼位移与样品所受到的静水压力呈显著的正相关关系。长石结构基团的M—O振动峰、AlⅣ—O—Si弯曲振动峰和[SiO4]四面体基团振动的拉曼峰随静水压力的增大而有规律地向高频方向偏移,漂移距离分别为2,2.19和小于2cm-1。红外光谱分析表明在一定的压力条件下进入到粉红色长石中的水较无色长石中的水含量为多。正长石红外光谱中以3 420cm-1为中心的水分子吸收峰的强度和积分面积随着静水压力的增大而增强。无色长石和粉红色长石的积分面积分别由常压下的120和1 383cm-1提高到600MPa条件下的1 570和2 001cm-1。实验结果预示着正长石在地壳一定深度的含水围压条件下,围岩中的水可以进入到长石矿物中。     

空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪研究

针对目前环境、医疗、空间、气象、军事及安全等领域对傅里叶变换红外光谱仪微小型化、轻量化及固态化的迫切需求,提出并研究了一种以MOEMS多级微反射镜为核心器件的空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪。在理论研究方面,建立了空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪的物理模型,探究了该系统的光场分割与空间采样的光学原理;分析了多级微反射镜的衍射效应,提出了一种通过补边抑制衍射噪声抑制方法;进行了多级微反射镜采样误差的分析,并提出了基于最小二乘拟合的修正算法;通过对光源空间相干性、准直系统像差以及入射光场均匀性的分析,确定了光学系统的总体设计指标;通过对多级微反射镜基片加工精度、分束器材料色散特性和膜层透射效率等的计算分析,确定了干涉系统的设计方法与技术参数。在核心技术方面,提出了两个多级微反射镜的3种制作方法,分析了制作误差的来源及对系统性能的影响。通过工艺设计及实验条件探索,分别采用电铸法、真空镀膜法以及斜面倾角叠片法制作了两个多级微反射镜。在系统设计方面,进行了红外准直与缩束系统的光学设计,对整体光机系统进行了建模仿真,分析了杂散光噪声的来源。在图谱处理方面,利用过零采样方式,通过图像分割算法,获取了干涉图采样序列;通过对干涉图序列的插值、补零、延拓与卷积方法,完成了光谱相位误差的校正;通过离散傅里叶变换解调,实现了由干涉图像到信号光谱的数据反演。最后研究了系统光机整体的集成组装技术,并对原理样机进行了实验测试。本文研制的空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪的特点在于:取消了动镜驱动机构与采样控制机构,具有微小型与轻量化的特点;干涉图的采样由多级微反射镜完成,其空间采样的方式增加了系统的稳定性与可靠性,实时采样的特点增加了系统的快速性与有效性;多级微反射镜阵列采用MOEMS工艺技术制作,增加了系统的采样精度。该光谱仪系统的结构及制作方法具有自主知识产权,并具有广阔的应用前景。     

A high-resolution Fourier transform spectrometer for far infrared magneto-optic spectroscopy of magnetic materials

We describe a high-resolution (0.015 cm⁻¹) Fourier transform spectrometer which has been developed to investigate bulk and surface magnetic polaritons in magnetic media by far infrared magneto-optic spectroscopy. The spectrometer uses a novel combination of laser-controlled sampling of the interferogram and phase modulation of the infrared beam to combine very accurate sampling and low signal-to-noise ratio. The spectrometer is coupled to a liquid helium cryostat with a 7 T superconducting magnet, and a liquid helium-cooled silicon bolometer is used as the detector. Samples can be mounted in the cryostat for polarised oblique incidence reflection measurements in the Voigt geometry with the applied magnetic field vertical. Measurements on surface polaritons are made by using attenuated total reflection (ATR) spectroscopy with silicon prisms to obtain the necessary wave vector enhancement. The resolution of the instrument is demonstrated with measurements on the rotational lines of water vapour, and a selection of measurements on a bulk single crystal of FeF₂, a uniaxial antiferromagnet, is presented to illustrate the performance of the instrument as a probe of magnetic excitations.     

傅里叶变换红外光谱仪干涉仪系统的设计

设计了一种基于立体角镜与固定平面镜组合的干涉仪系统,以解决传统傅里叶变换红外光谱仪中干涉仪系统由于动镜的倾斜与横移影响光谱质量的问题。系统包含一对立体角镜,两面相互垂直的固定平面镜,以及分束器。通过对立体角镜的倾斜与横移、立体角镜垂直度误差以及两固定平面镜的倾斜与垂直度误差对干涉信号初相位与调制度的影响进行分析,表明立体角镜的倾斜与横移、固定平面镜的垂直度误差等因素不会影响干涉信号的初相位与调制度;通过对干涉仪进行实际测试表明,仪器具有结构简单紧凑、密封性好、分辨率高以及抗震性强等优点。     

应用红外光谱技术鉴别中药麝香的真伪

采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱法并结合二阶导数技术,测定了中药天然麝香及其伪品的红外光谱.结果表明:天然麝香的主要特征峰为3 284,2 923,2 851,1 655,1 546,1 400,1 038 cm-1等吸收峰,分别代表蛋白质、大环酮类和甾体类等主要成分;与天然麝香相比,麝香伪品的红外光谱的吸收的位置和强度有明显差异,可被容易区分;天然麝香、市售麝香及人工麝香的谱图相似性较高,尤其是人工麝香与天然麝香极其相似,难以区分;采用傅里叶二阶导数谱,提高了谱图分辨率,可直观有效地鉴别正品麝香.该方法具有快速、灵敏、直观、无损等特点,可为名贵药材的来源与真伪鉴别提供了新的手段.     

中波红外微型静态傅里叶变换光谱仪的设计与分析

提出一种基于微光学元件的空间调制微型傅里叶变换红外光谱仪,通过引入红外微结构衍射光学元件、多级微反射镜和微透镜阵列,实现仪器的微型化.介绍了微型傅里叶变换红外光谱仪的结构及基本原理,分析了微型准直系统和聚焦耦合光学系统的设计理论,研究了单片折衍混合准直透镜的残存像差、衍射面的衍射效率、多级微反射镜的衍射、微透镜阵列的孔径衍射和中继系统的轴向装配误差对光谱复原的影响.最后,对中波红外微型傅里叶变换光谱仪进行了建模仿真,得到的复原光谱与理想的光谱曲线比较符合,实际的光谱复原误差为2.89%.该中波红外微型静态傅里叶变换光谱仪无可动部件,且采用了微光学元件取代了传统的红外镜头,不仅稳定性良好,而且体积小、重量轻,有利于在线监测应用.     

Transparent Fourier transform spectrometer

We realized a transparent Fourier transform spectrometer and investigated its operating principle. The spectrometer consists of a low-reflectivity Fabry-Perot interferometer and a partially transparent photodetector, which allows for the operation of the spectrometer in transmission. By changing the distance between the low-reflectivity mirrors of the Fabry-Perot interferometer, the light intensity that reaches the partially transparent photodetector is modulated and the spectral information of the incident light is determined by the Fourier transform of the generated photocurrent. This transparent Fourier transform spectrometer allows easy miniaturization and integration into any kind of optical system.     

基于傅里叶变换红外光谱的土传真菌分类研究

应用FTIR-ATR光谱技术与多元统计分析相结合的方法对镰刀菌、立枯丝核菌、核盘菌、瓜果腐霉菌和辣椒疫霉菌等重要的土传致病真菌进行鉴别.对测得的FTIR光谱进行了归一化和二阶求导处理,选择了适合于真菌分类识别的14个光谱特征波段.在此基础上,采用典型判别分析和系统聚类分析对不同菌株进行了识别.结果表明,不同菌种间识别准确率达到100%,而镰刀菌种内不同菌株间识别准确率为95.56%,说明傅里叶变换红外光谱技术在植物病原真菌分类识别方面具有较大的应用潜能.     

基于多级微反射镜的傅里叶变换红外光谱仪中准直误差的分析

通过对基于多级微反射镜的空间调制傅里叶变换红外光谱仪准直误差的分析,模拟了准直误差的存在而导致的干涉图大光程差处对比度反转和光谱图边频噪声的产生。讨论了在不同的误差系数下复原光谱图的信噪比和分辨率,并且分析了干涉图大光程差处对比反转以及光谱图边频分量的产生原因。仿真结果表明,在误差系数α=0.15°.mm-1时,光谱的信噪比会下降到6 dB,同时光谱分辨率会退化到13.4cm-1。本文的结论将应用于微型光谱仪系统的光学设计与装调。     

胆囊癌的傅里叶变换红外光谱研究

运用衰减全反射(attenuated total reflection,ATR)探头与傅里叶变换红外(Fourier transform infra-red,FTIR)光谱仪,测定并分析了新鲜离体的胆囊癌组织18例和良性组织139例的FTIR光谱。结果表明:(1)胆囊癌的1 167和1 123 cm-1谱带的峰位显著地向低波数移动(P0.05),而1 309 cm-1谱带的峰位显著地向高波数移动(P0.05)。(2)胆囊癌组织光谱多个峰的相对强度I2 856/I1 461,I1 167/I1 461,I1 123/I1 461和I1 082/I1 461明显升高(P0.05)。(3)1 167和1 082 cm-1谱带的半高宽显著升高(P0.05),谱带1 461 cm-1的半高宽则显著降低(P0.05)。(4)癌组织1 750 cm-1谱带的出现几率明显增加(P0.05)。与胆囊良性组织相比较,癌组织光谱中与脂类、糖和核酸相关的谱带均发生了明显的变化。