聚氨酯脲(PUU)固化过程中形态及力学性能的变化

用透射电镜TEM和“原位”FTIR技术研究了预聚物法聚氨酯脲（PUU）本体聚合反应过程中材料内部的形态变化。FTIR的光谱数据表明：随着反应时间的增加，氢键化的NH基团的谱带吸收愈来愈强且逐渐向低波数移动；反应初期，游离氨基甲酸酯羰基的吸收几乎不变，在高转化率逐渐变小，反应末期变化甚微；随着反应时间的增加，脲羰基谱带的振动位置逐渐向低波数移动，有序氢键化脲羰基谱带的吸收越来越强，归属了聚合反应过程中出现的羰基变带。透射电镜的照片从另一角度证实，随着脲键氢键化程度的增强，相分离程度增强。     

有机锡对聚氨酯脲弹性体固化过程的形态及力学性能的影响

采用“原位”傅里叶变换红外技术,研究了半预聚物法聚氨酯脲（ＰＵＵ）本体聚合反应过程中的形态变化。通过对羰基区振动谱带变化的定量研究。详细讨论了催化剂二月桂酸二丁基锡在聚合反应过程中,对聚氨酯酯脲形态结构及力学性能的影响。结果表明：随着有机锡浓度的增大,硬段区氢键化脲键的有序性降低,当－ＮＣＯ／－ＯＨ反应的速率常数和－ＮＣＯ／－ＮＨ２反应的速率常数相近时,材料的力学性能较好。     

利用配置长程气池的FTIR技术研究挥发份中氮赋存形态

利用FTIR分析技术,对3种不同煤阶的我国电站典型动力用煤——神木烟煤、铜川贫煤和宜宾无烟煤的挥发份中氮的赋存形态进行了研究。为克服研究工作中的微氮现象,在研究过程中采用了16 m光程的长程气池。研究结果显示,红外光线在16 m长程气池构造作用下多次穿过挥发份,检测出含量微少的氮元素,成功地克服了微氮现象,取得了较好的研究结果;我国电站用煤的挥发分中氮的赋存形态有4种,分别为吡啶型氮化合物、吡咯型氮化合物、吡啶-N氧化物和腈类化合物。氮在煤与挥发分中赋存形态的差别主要是由于煤分子中的大分子量含氮结构在温度作用下发生分解所致。     

甲醇在不同形态ZrO2上吸附行为的FTIR研究

用FTIR技术考察了甲醇在不同形态氧化锆上的吸附和活化转化行为.甲醇吸附在无定型和四方氧化锆上生成线式和桥式甲氧基物种,而在单斜氧化锆上还出现锥桥式甲氧基物种.在单斜和无定性氧化锆上的桥式羟基活泼而四方氧化锆上的线式羟基活泼.氧化锆表面吸附的甲氧基物种在晶格氧的作用下进一步转化,在单斜和无定性氧化锆上生成甲酸盐,并且可以进一步氧化为碳酸盐物种;而在四方氧化锆表面,甲氧基物种可以直接氧化为碳酸盐物种,这表明四方氧化锆的晶格氧比其他两种氧化锆上的更为活泼.     

镍、镉对生物膜损伤机理的FTIR研究

本文采用傅里叶变换红外（FTIR）漫反射光谱技术，研究比较了镍与镉对人类红细胞膜的联合损伤作用，同时对其作用机制进行了探讨。通过观察分析两金属与红细胞膜作用前后细胞膜红外光谱中1742、1662、1636、1556、1464、1405和1389cm-1等吸收峰的变化，表明两金属离子单独或同时存在均可使膜蛋白质发生变性和不可逆聚合、使膜脂质发生相变以及可能的重金属离子与蛋白质分子中-COOH侧链成盐等分子改变。实验还表明镍、镉对细胞膜的作用机制是类似的，联合作用时两金属离子可能协同引起细胞膜的损伤。     

不同变质程度煤燃烧反应性及FTIR分析其热解过程结构变化

利用TG/DTA 6300的热重分析仪对胜利褐煤(SL)、神华烟煤(SH)与塔旺陶勒盖无烟煤(TT)三种不同变质程度的原煤进行空气气氛下燃烧反应;通过FTIR(傅里叶变换红外光谱)分析了三种煤样及不同终温下固定床热解半焦的官能团组成;运用数学高斯函数对FTIR曲线重叠吸收峰进行分峰拟合,利用拟合峰面积计算FTIR的芳香度指数(R)、芳香结构稠合指数(D)及有机成熟度指数(C)结构参数。结果表明： SL,SH与TT煤着火温度分别为299.3,408.2及441.0℃;最大失重速率峰温度分别为348.6,480.5及507.0 ℃,即随煤样变质程度的不同,着火点和最大失重速率温度都不同程度提高。煤中官能团结构较复杂,不同变质程度的煤样的红外光谱曲线中均可以观察到羟基(—OH);脂肪烃(—CH₂,—CH₃);芳环(CC); 含氧官能团(CO, C—O)等主要官能团的振动吸收峰。随着热解炼焦温度的升高,三种煤样中脂肪烃类(—CH₂—,—CH₃)红外振动吸收峰均逐渐减小;炼焦后CO在1 700 cm-1伸缩振动峰在炼焦温度到达550 ℃时基本消失;SL原煤样在1 000～1 800 cm-1 含氧官能团吸收峰区域红外曲线更为复杂,随炼焦温度升高较之其他煤样变化最为显著;而SH及TT煤芳环CC吸收峰在温变过程中峰位及峰强度均无显著变化。通过R,D及C值随热解终温的变化曲线,三种变质程度煤在热解反应过程中主体官能团变化趋势存在差异。     

壳聚糖的吸附行为及其FTIR光谱研究

用自制的壳聚糖对几种酸性染料和碱性染料模拟废水进行了吸附行为的研究,考察了吸附时间、壳聚糖脱已酰度及废水pH值对吸附效果的影响。研究表明,在吸附开始的20 min内,壳聚糖对碱性品红和番红花红的吸附已基本达到平衡,且用量只为活性炭用量的2／3的情况下,对染料的吸附效果与活性炭几乎相当;它对酸性大红的吸附过程呈现一级反应动力学特征。文章还采用傅里叶变换红外光谱对壳聚糖吸附染料的机理进行了探讨,研究发现,壳聚糖分子中存在的大量羟基参与了对碱性品红和番红花红的吸附。     

苯甲酰胺对高岭石插层的FTIR和XRD研究

苯甲酰胺在熔融状态下取代前驱体中的DMSO分子插层高岭石,产物经丙酮洗涤,得到纯净的高岭石/苯甲酰胺插层复合物。XRD结果显示高岭石层间距从0.717 nm膨胀到1.437 nm。插层作用使高岭石内表面羟基红外伸缩振动峰由3 696和3 657 cm-1移动至3 701和3 651 cm-1处;苯甲酰胺3 368和3 172 cm-1处NH₂基伸缩振动峰红移至3 474和3 184 cm-1处,1 659 cm-1处羰基峰移至1 640 cm-1处,这些表明原高岭石层间氢键的损失及与苯甲酰胺分子之间氢键的形成。插层反应于30 min迅速达到平衡,插层率随反应温度的增加先增加后减小,180 ℃时有最大插层率;以丙酮作为洗涤剂可以消除表面吸附和残余的苯甲酰胺晶体而不影响复合物的结构。     

氟羟磷灰石通道离子的FTIR研究

以傅立叶变换红外光谱为表征手段,对合成的氟羟磷灰石通道离子进行研究。结果发现:F-离子替换羟基后,羟基在3573和634 cm-1的振动吸收带强度减弱,而在3542、678、715和736 cm-1左右出现新的振动谱带,且随F-离子含量不同出现规律性变化。新出现的谱带数目与群论推测的结果相符,表明该谱带属于羟基基团;羟基振动吸收带的变化,表明F-离子替换羟基的位置,形成[OH…F]氢键,使羟基的伸缩振动向低频偏移,弯曲振动向高频偏移。另外,通过3542-3573cm-1和715-736cm-1左右的谱带相对面积比与F-含量的关系,可为F-离子替换羟基行为提供一些依据。     

徐州地区胆结石的溶剂萃取的FTIR研究

胆石病是徐州地区的多发病之一,针对徐州地区临床术中取出的五类胆结石利用系列溶剂萃取,用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分别表征萃取前后的成分、结构及形态变化。结果表明:所取的五类徐州地区胆结石分别为胆固醇型、难溶物分别为胆红素盐、蛋白质的胆固醇为主的混合型、棕色色素型和黑色色素型胆结石。蛋白质为胆结石的形成提供沉淀基质,对于胆结石成核具有重要意义;胆结石难溶物中胆固醇和羟基碳酸磷灰石相伴而生,羟基磷灰石与胆固醇存在相互作用,促使其结晶析出,从而加速胆结石的形成。结果可以为胆结石的临床诊断、治疗及预防提供一定的参考。     

温度对交联聚氨酯脲弹性体结构与性能的影响

采用“原位”变温ＦＴＩＲ研究了温度对交联聚氨酯脲结构的影响。结果表明：随着温度的升高,氢键化的ＮＨ振动的谱带面积逐渐变小、游离的ＮＨ振动的谱带面积逐渐增加;氢键化的ＮＨ基团的振动吸收位置由低波数逐渐移向高波数,游离的ＮＨ振动的吸收位置保护不变;所有羰基的振动吸收位置均向高波数移动;酰胺Ⅱ谱带及萃环中的大π键的变形振动则移向低波数。聚氨酯脲弹性体的力学性能决定于其;软段区的形态结构。     

FTIR法研究3,5-二甲硫基-2,4-/2,6-二氨基甲苯二胺扩链剂的扩链动力学

采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)“原位”跟踪了聚氨酯脲的固化过程,实验结果表明:本体聚合反应中,反应初期转化率、反应规律表现为良好的二级动力学关系,给出了反应初期的动力学常数。反应后期高转化率时,反应规律受温度影响较大。温度较低时,反应受扩散控制影响,NCO和NH_2反应的二级反应动力学速率常数逐渐变小;温度较高时,反应速率常数变大。按照反应初期的动力学数据拟合出DMTDA的固化活化能为26.4kJ·mol~(-1),加入催化剂有机锡DBTDL后,反应体系的固化活化能(26.5kJ·mol~(-1))保持恒定,改变DBTDL的浓度,转化率随反应时间变化的动力学曲线保持不变,因此DBTDL对NCO与NH_2的反应无催化作用。否定了脲键自催化的理论,提出了可能的反应机理。     

原位红外光谱法研究HMX炸药的热分解过程

原位红外光谱法是一种新兴的动态研究方法.该方法具有原位实时监控和红外光谱精确分析物质化学结构的优点,能够实时跟踪材料在不同温度下的化学变化,测定材料的微观结构与温度的关系.文章采用原位红外光谱研究了炸药1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(HMX)在5℃·min-1升温条件下的热分解过程.研究结果表明:HMX在205℃发生C-N键和N-N键的断裂,随着温度的升高,C-N键的断裂速率远高于N-N键的断裂速率,表明C-N键的断裂是HMX的主要断键方式,在C-N键的断裂中伴随着N-N键的断裂.同时环的张力增大,表明断键的HMX产生分子内重新结合.检测到HMX的分解所释放出的CO2,N2O,CO,NO,HCHO,HONO,NO2和HCN等八种气体.根据HMX分解中凝聚相结构的变化和气相产物,推出HMX的分解机理:HMX产生C-N键的断裂,会释放出HCHO和N2O以及HONO和HCN;N-N键的断裂会释放出NO2.     

六氰合铁酸铜钴薄膜修饰电极的in-situ FTIR研究

本文用循环伏安法在铂电极的表面电沉积了六氰合铁酸铜钴薄膜，结合电化学方法，研究了修饰膜氧化过程中的现场红外光谱。     

薰衣草精油微胶囊释放过程的红外光谱研究

为了解薰衣草精油β-环糊精包合物的构成形式和精油随温度变化的缓释过程,利用傅里叶变换红外变换光谱(FTIR)技术,对薰衣草精油(LO)、β-环糊精(β-CD)及薰衣草精油微胶囊(LOM)进行红外光谱对比分析,同时对不同温度下精油缓释过程中微胶囊红外光谱变化进行了分析,并结合主成分分析,进一步探究β-CD包埋LO后物理化学稳定性及LO释放过程。结果表明,LO包埋后其特征峰有红移现象、峰形变宽,这主要受形成分子间氢键、p-π共轭现象和β-CD空间结构影响;另外,设定温度变化范围25～95 ℃,温度间隔10 ℃,测定LOM的红外光谱,以考证β-CD包埋LO的物理化学稳定性及释放情况,分析实验结果表明,LOM中水合物分子较易失去,LOM中的精油组分物理化学性质稳定,在95 ℃时逸出量小于6.5%,释放缓慢;对变温红外光谱数据进行主成分分析(PCA),前二个主成分的累积方差为99.3%,通过主成分载荷分析,PC1成分可认为是β-CD特征变量,PC2成分为LO特征变量,主成分结果表明,LOM包埋精油中酯类物质的释放速度要快于醇类物质。采用红外分析方法简便快捷,全面了解包埋精油的物理化学稳定性和释放过程,为薰衣草精油微胶囊释放过程的研究提供新的理论支持。     

FTIR光谱法研究天花粉蛋白的热去折叠过程

本文利用ＦＴＩＲ光谱技术和计算机辅助解析技术（二阶导数、去卷积和曲线拟合）研究了天花粉蛋白的热诱导去折叠过程。结果表明：在２５～８５℃温度范围内,天花粉蛋白的热去折叠是一个不可逆的分子间聚集的过程;二级结构随温度的变化暗示了折叠中间体的存在。     

原位漫反射红外光谱研究升温速率对HMX炸药热分解过程的影响

原位红外光谱法是一种新兴的动态研究方法。该方法具有原位实时监控和红外光谱精确分析物质化学结构的优点,能够实时跟踪材料在不同温度下的化学变化,测定材料的微观结构与温度的关系。采用原位漫反射红外光谱研究了炸药1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(HMX)分别在每min 5, 10, 20和40 ℃四种不同升温速率下的热分解行为。研究结果表明：在5 ℃·min-1升温速率下,断裂的HMX环发生分子内结合,在10, 20和40 ℃·min-1升温速率下,断裂的HMX发生分子间成环,形成稳定的八元环结构。随着温度的升高,C—N键的断裂数率远高于N—N键的断裂速率。随着升温速率的增加,C—N键的起始分解温度增加,表明增加升温速率会引起HMX分解的滞后。检测到HMX的分解所释放出CO₂, N₂O, CO, NO, HCHO, HONO, NO₂和HCN共八种气体,升温速率的变化未改变HMX的分解机理。     

不同物料和炭化方式制备生物炭结构性质的FTIR研究

红外光谱是了解生物炭结构性质特征的重要手段。通过采用傅里叶红外光谱技术(FTIR)对不同物料和制备方式的生物炭结构性质特征进行表征。结果表明：不同的物料制备的生物炭均具有羟基、芳香基及一些含氧基团的吸收峰,与活性碳有共同特征;但其他吸收峰,有着显著差异。高温炭化可以使玉米秸秆中—OH,—CH₃,—CH₂—,CO间发生缔合或消除,促进了芳香基团的形成。在不同炭化方式下,加热和微波炭化,对生物炭形成有着机理上差别,加热炭化可致使醇、酚中的—OH彼此结合或者消除,形成苯环类基团,而微波法能使得芳香基团钝化阻止其参与反应,使得苯环类物质得以更多形成。综上表明,红外光谱可较好反映生物炭的结构特征,揭示了生物炭主要含有—OH、芳香基团等活性基团。