二氧化氯氧化云杉木质素的光谱研究

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-visible)、傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)以及核磁共振(1H NMR)分析技术对云杉木质素被二氧化氯氧化前后的结构变化进行了研究。当木质素被二氧化氯氧化时,其骨架结构中的芳香环基团被有效地氧化开环。红外光谱显示木质素中的愈疮木基特征峰强度显著降低,紫丁香基苯基以及对羟基苯基特征吸收峰完全消失,在被氧化后的木质素中出现CO 共轭羰基伸缩振动特征峰。紫外光谱显示木质素在被氧化后位于280 nm处的紫外吸收显著降低。1H核磁共振波谱显示,木质素中连接在芳香环侧链的甲氧基数量被氧化后出现显著的降低,同时与苯环相连的脂肪族侧链在后也相应地减少。研究结果说明二氧化氯能有效地氧化木质素中的芳香环,并将其氧化为带有CO基因的粘康酸及其酯类物质或带有醌型基团的物质。     

热处理柚木的红外光谱和二维相关红外光谱分析

利用红外光谱(FTIR)和二维相关红外光谱(2D-IR),对蒸汽热处理前后柚木的主要化学成分结构变化进行分析研究。结果显示,热处理后,半纤维素和木质素特征峰强度有不同程度的降低,证明热处理过程中半纤维素和木质素发生热降解。而纤维素热稳定性较好。二维光谱显示,半纤维素具有较高的热敏感性。当热处理温度提高至220℃时,半纤维素降解殆尽,木质素热敏感性高于半纤维素。     

红外光谱分析木质素在漆酶酶法改性中的反应性

随着非水酶学的发展,木质素的酶法催化改性得到日益广泛的运用。文章主要考察了漆酶酶法改性反相微乳液体系中云杉碱木质素、乙醇水溶液中乙醇木质素、缓冲液体系中木质素磺酸盐、以及碱溶液中汽爆麦草碱木质素的反应。通过红外光谱对各反应体系中,漆酶催化改性后的木质素结构特点进行分析,结合凝胶色谱法考察木质素的分子量及其分布,结果表明经过YY-5漆酶处理后各种木质素的分子量分布均趋向于高分子区域,且分子量分散性降低,各种木质素的红外光谱结构也发生了明显的变化。初步确定了木质素在漆酶催化改性中存在的反应位点,主要是酚羟基、苯环侧链取代基、羰基等。在四种木质素中,漆酶对碱木质素的改性反应性要高于其他类型的木质素,这可能与碱性溶液体系中漆酶的活性较高有关。     

水溶性沥青分子结构的光谱解析

水溶性沥青是煤焦油沥青经酸氧化改质得到的水溶物含量大于70%的改性沥青，不仅兼有普通沥青的多环芳烃结构，同时表面结构中引入了大量含氧、氮、硫等极性官能团，可在水相中制备复合型炭材料。应用荧光、红外、紫外光谱及核磁共振技术并结合Yen-Mullins模型解析了混酸法制备的水溶性沥青的分子结构。结果表明：与中温煤沥青相比，主要杂原子N，O和S质量分数分别由1.06%，11.64%，0.79%增加到6.78%，29.59%，2.41%；O含量的显著增加，增强了沥青的亲水性。红外光谱体现了水溶性沥青的杂原子N，O和S以Ar-NO₂，Ar-OH，Ar-SO₃H和CO等形式存在；通过荧光发射光谱特征峰与Yen-Mullins模型对比，得出水溶性沥青的芳香结构主要是由3种稠环的“岛屿结构”芳香片段组成；1H-NMR和13C-NMR分析表明，水溶性沥青分子芳环侧链被氧化成仅含有1个C且链接不同官能团的脂肪碎片，该碎片与“岛屿结构”作为主要部分构成水溶性沥青分子的稳定结构。由此看出，元素分析结合红外光谱可从本质上解释水溶性沥青易溶于碱性水溶液的原因，荧光谱图与Yen-Mullins模型结合可从微观上解释水溶性沥青的主要结构，为判定不同性质的沥青提供一种方法。     

黄芩素的分离纯化与结构表征

以聚酰胺为柱层析吸附剂,以乙醇-氯仿混合溶剂梯度洗脱,从中药黄芩的甲醇提取液中分离出有效成分黄芩素的粗品。 通过对有效成分进行重结晶等纯化处理,得到了一种黄色短棱柱晶状产物。 利用红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、质谱(MS)、氢谱(1H-NMR)及碳谱(13C-NMR)等分析测试手段,对产物的组成和结构进行了表征。 红外光谱测定结果表明,产物的结构中含有共轭芳香体系和单取代苯;紫外-可见光谱和质谱表明,产物为黄酮而非黄酮苷化合物,A环上含有三个酚羟基, B环无羟基和其他基团取代;核磁共振氢谱及碳谱表明,产物的结构中含15个碳原子, 三组羟基质子。 同时,文章还对所有1H-NMR和13C-NMR信号进行了归属,对FTIR光谱特征吸收峰所对应的官能团及其振动形式进行了指认,给出了化合物及碎片离子在质谱中的裂解方式,最终将黄色短棱柱晶状产物鉴定为5,6,7-三羟基黄酮,即黄芩素,分子式为C₁₅H₁₀O₅。     

侧链含查尔酮基团的聚(甲基)丙烯酸酯的光交联特性

采用红外光谱、热重分析、紫外光谱和荧光光谱对侧链含查尔酮基团的聚（4-甲基丙烯酰氧基-4'-二甲氨基查尔酮）（PMADMAC）和聚（4-丙烯酰氧基查尔酮）（PAC）的光交联特性进行了研究。随着光照时间的增加,PMADMAC和PAC聚合物光致环加成反应迅速进行,波长短的紫外线更易使得聚合物发生[2+2]环加成反应。与溶液状态相比,固体薄膜状态下的光交联反应速率较慢。PMADMAC聚合物更容易发生光致环加成反应,其光交联速率要比PAC聚合物快,环加成反应也更彻底。采用荧光光谱研究了聚合物的发光特性,发现PAC聚合物无荧光,而PMADMAC聚合物具有溶剂极性敏感的荧光特性。在PMADMAC聚合物的稀溶液中,随着365 nm紫外光照时间的增加,荧光强度迅速降低,其荧光特征波长在紫外光照射后发生蓝移。 PMADMAC和PAC聚合物的热稳定性较好,光交联后形成热不稳定的环丁烷结构,其热稳定性有所降低。     

木薯淀粉改性絮凝剂的光谱研究

采用氧化还原引发体系引发木薯淀粉与丙烯酰胺接枝共聚制备出天然木薯淀粉改性絮凝剂,用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(RS)详细对比研究了木薯淀粉、丙烯酰胺和接枝共聚物三者的光谱特征,并据此讨论了接枝共聚机理.     

壳聚糖亚胺环钯化合物的合成与表征

用水杨醛接枝改性后的壳聚糖亚胺与Li₂PdCl₄甲醇溶液反应得到壳聚糖环钯化合物。壳聚糖、壳聚糖席夫碱及其钯化合物用红外光谱(IR)、X射线衍射光谱(XRD)、热分析(DTA-TG)、荧光光谱以及X射线光电子能谱(XPS)等分析手段进行了表征分析。根据表征结果提出了席夫碱及壳聚糖亚胺环钯化合物的结构。     

N-十六烷基聚己内酰胺的红外光谱研究

以聚己内酰胺(PA6)和1-溴正十六烷为原料,利用N-烷基化方法制备了具有不同烷基取代度的N-十六烷基聚己内酰胺(PA6C16)。采用DSC和FTIR方法研究了具有不同烷基取代度的PA6C16的热转变行为。DSC结果表明N-十六烷基聚己内酰胺的十六烷基侧链可以结晶,且低取代度的N-十六烷基聚己内酰胺(PA6C16-L)侧链结晶的熔点高于高取代度的N-十六烷基聚己内酰胺(PA6C16-H)。红外光谱结果表明,PA6C16-L侧链的亚甲基呈正交晶堆积,而PA6C16-H的侧链亚甲基则呈六方晶堆积。变温红外光谱结果显示,伴随着侧链结晶的熔融,PA6C16-H的主链构象发生明显改变,而PA6C16-L主链的构象则未显示出明显改变。     

原位土培秸秆育苗容器的降解特性光谱分析

为研究新型可降解育苗容器降解行为,以改性大豆胶为基体树脂,秸秆为增强材料热压制备的秸秆育苗容器为研究对象,利用原位土培降解秸秆育苗容器,采用纤维素测定仪、傅里叶红外光谱(FTIR spectra)、扫描电镜-X能谱(scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy,SEM-EDS)以及热重(thermo-gravimetry,TG)等分析手段,对秸秆育苗容器土培降解前后物理、化学组分和结构变化进行表征。研究结果表明:与土培前秸秆育苗容器相比,土培降解秸秆容器中纤维素、半纤维素和木质素相对含量从29.03%,30.44%和12.52%降低至21.43%,21.41%和9.54%;FTIR分析表明土培降解后秸秆育苗容器中酯键和脂肪键发生断裂,且芳香族特征峰明显减弱;SEM-EDS谱图结果证明秸秆容器中微纤丝链段、基体树脂溶解,材料表面发生氧化降解;TGA结果分析表明土培秸秆容器内部存在大量小分子物质,分解后残余物耐热性提高。     

硼氢化钠还原对褐腐木质素结构特征的影响

采用FTIR、UV-Visible、NMR和GPC分析手段研究了褐腐木质素被NaBH₄还原前后的化学结构变化。FTIR表明褐腐木质素还原后1 677 cm-1处与苯环共轭的羰基峰消失,1 715 cm-1处非共轭羰基峰强度减弱,1 509和1 603 cm-1处苯环骨架振动吸收峰强度变化很小;UV表明褐腐木质素还原后位于288 nm的最强吸收峰和300～400nm区域的吸收强度降低;1H NMR表明褐腐木质素还原后甲氧基和酚羟基数量减少,醇羟基数量增加,褐腐木质素芳香环和结构单元联接键上的氢质子数增加;GPC表明褐腐木质素还原后分子量分布向高分子区域扩展,数均和重均分子量增大,分子量分布明显变宽。NaBH₄在碱性环境中可以将褐腐木质素中的共轭羰基完全还原为羟基,非共轭羰基部分还原为羟基,其侧链结构部分被改变,苯环结构稳定,褐腐木质素在还原过程中发生了缩合反应。     

傅里叶变换红外测定氧化淀粉的羧基含量初探

采用傅里叶变换红外测试氧化淀粉中的羧基含量,以国标法测得的羧基含量为纵坐标,谱图中羰基吸光度与C—H键吸光度比值为横坐标绘制得到标准曲线。对未知氧化淀粉产物进行红外测试,得到吸光度比值通过标准曲线方程,计算其羧基含量,得到的羧基含量与采用国标法测试的羧基含量进行对比,误差在2%～4%之间。为了提高实验的准确度,选取标样绘制标准曲线时,必须保证待测氧化淀粉的羧基含量在标准曲线计算的极限值范围之内,且偏离标准曲线的极限值。与国标法测试羧基含量相比,采用红外测试,方法简单易操作,效率高,准确度好。因此采用红外光谱测试方法对氧化淀粉的羧基含量的预测具有一定重要意义。     

水热法碱活化生物质乙醇木质素的化学结构变化

为了提高生物质乙醇木质素的反应活性,采用水热法在四种不同碱性条件下对生物质乙醇木质素进行催化活化处理。运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶色谱(GPC)和有机元素分析手段研究了生物质乙醇木质素被四种碱(NaOH, KOH, K₂CO₃和Na₂CO₃)催化活化前后木质素的化学结构以及组分变化。FTIR结果表明生物质乙醇木质素碱经处理后,木质素的酚羟基特征吸收峰1 375 cm-1都有明显增大趋势,醚键振动吸收峰1 116 cm-1减弱,1 597和1 511 cm-1处苯环骨架振动吸收峰强度变化很小;1H-NMR分析结果表明酚羟基含量都有增大趋势,增加顺序为：KOH>NaOH>K₂CO₃>Na₂CO₃,其中KOH处理后的木质素酚羟基含量增加量为原木素的170%。这由于离子半径大的钾离子更容易与木质素β—O—4醚键上的氧形成加和物,进而发生醚键断裂反应,生成新的酚结构衍生物。GPC 表明生物质乙醇木质素碱处理后分子量分布向低分子区域扩展, 数均和重均分子量减小。元素分析结果显示木质素经过水热反应处理后,C含量都有所增加,而H和O含量则降低了,表明木质素经水热反应处理过程中有脱羧基作用,同时蛋白质的含量也有所降低,提高了木质素的纯度。这都有利于直接将木质素用于制备酚醛树脂胶黏剂。     

甘蔗渣高沸醇木质素光谱分析与结构测定

甘蔗渣高沸醇(HBS)木质素是高沸醇溶剂法制浆过程中得到的高分子材料。从红外谱图显示,在1 700和1 328 cm-1处存在吸收峰值,说明HBS木质素存在非共轭羰基作用。紫外谱图在201 nm处存在n→π*电子跃迁。表明有较大的不饱和性。从1H NMR图谱中看出存在明显的紫丁香基苯和愈疮木基环结构。实验测定了甘蔗渣HBS木质素的元素组成和甲氧基含量,并计算得到经典的C₉结构模型。其结构形式为C₉H_9.79O_2.58(OCH₃)0.75。其重均分子量测定结果为2 674 g·mol-1。     

木素小分子愈创木基型松柏醇漆酶生物改性的光谱分析

从分子模型物的角度入手,通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)、凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱和颗粒电荷等测试手段,综合考察了漆酶对针叶木和阔叶木中的愈创木基型木素-松柏醇生物改性的机理。松柏醇经漆酶处理后,GC-MS检测不到松柏醇单体的存在,推测松柏醇参与了化学反应,结构发生变化。GPC分析证明松柏醇漆酶处理后分子量变大,松柏醇发生了聚合。红外光谱确定了松柏醇漆酶处理过程中反应位点,主要是酚羟基、苯环上的甲氧基、苯环侧链上的双键,β碳、γ碳也有可能参与了反应。颗粒电荷测定仪(PCD)测得阳离子需求量下降了88.38%。     

1H NMR法对改性沥青中SBS含量精确测试的研究

建立了核磁共振氢谱（¹H NMR）法测定改性沥青中聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段式聚合物（SBS）精确含量的方法.首先,建立了改性沥青¹H NMR谱中SBS特征峰和基质沥青峰的积分面积之比与SBS实际掺量的线性关系,结果表明两者间线性关系良好;其次,验证了该方法的准确度和精确度,并证实该方法的准确度高于傅里叶变换红外光谱（FTIR）法;最后利用此方法评价了改性沥青混匀装置的好坏.SBS含量的测定,目前还没有建立国家测量标准,也没有利用NMR进行定量测试的相关报道.本研究结果表明NMR技术可用于快速和精确测试SBS改性沥青中SBS含量,对实际应用有一定指导意义.     

Study the effect of acetic acid on structural,optical and mechanical properties of PVA/chitosan/MWCNT films

Polyvinyl alcohol (PVA)/chitosan/multiwalled carbon nanotube (MWCNT) films were successfully prepared by using solution-casting method. Structural properties were studied using Fourier transform infrared (FTIR) and X-ray diffraction (XRD) spectroscopies. The effect of acetic acid (AA) concentration on the films optical parameters was studied by using absorbance and transmittance data recorded during ultraviolet-visible (UV–Vis) spectroscopy. The results indicated that increasing the AA concentration in MWCNT-reinforced PVA films caused an increase in their optical capability. We also evaluated mechanical properties such as stress-strain behavior, Young's modulus, tensile strength, elongation at break, etc. Mechanical indices have been modified by introducing carbon nanotubes, even though enhancing the AA concentration meets significant restrictions on higher percentages of AA concentration, which needs to be delicately considered. The porous structure of the films, such as porous pattern, materials’ diameter, and shape was examined by field emission electron microscopy (FESEM). Engineering analyses showed that the films reinforced with MWCNTs exhibited an interconnected homogenous structure in various acid concentrations.     

Study on spectrum of solvent extraction of chromium( VI) by primary amine

The Cr(VI) solvent extraction in near neutral aqueous solution by primary amine was experimentally studied by the inductively couple plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES), laser Raman spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H NMR). The ICP-AES analysis of the aqueous phase before and after solvent extraction showed that primary amine could extract Cr(VI) from nearly neutral solution. Laser Raman spectroscopy of loaded organic phase showed that a new peak appeared at 890 cm(-1) after Cr(VI) was extracted by primary amine. FTIR showed the process that primary amine extracted Cr(VI) from nearly neutral aqueous solutions was different from anion exchange mechanism, and the Cr(VI) extracted into the organic phase resulted in the appearance of the peak at 885 cm(-1) of FTIR which justified that the peak at 890 cm(-1) of Raman was caused by Cr(VI). The 1H NMR spectroscopy showed that the value of chemical shift of protons of -NH2 decreased after extraction, and it is believed that primary amine was associated with Cr(VI) through hydrogen bonding. On the basis of the spectroscopic analysis results above, the mechanism of Cr(VI) extraction by primary amine from nearly neutral aqueous solutions was believed to be solvation with molecular association between primary amine and Cr(VI) through hydrogen bonding.     

高压电场作用下乙醇-水溶液体系变化红外光谱分析

本文报道了用红外光谱分析电磁场作用下乙醇 水溶液体系变化情况。分析结果表明 :当乙醇溶液受到 2 0kV·cm- 1 的交变电磁场处理 (5 0Hz)时 ,分子之间的氢键缔合先增大后减少 ;高乙醇含量溶液受到同样强度电场较长时间处理时 ,有乙醇发生氧化反应 ,从红外谱中可看到νCO 峰及ν(OH) (H2 O) 峰的出现 ;经处理后的溶液自然放置 7天再测定 ,其红外谱图基本保持不变。文中对各出现变化的峰进行了分析 ,并对其机理进行了推导