显微激光拉曼定量分析CO_2气体碳同位素组成方法研究

制备了一系列不同比例的~(12)CO_2/N_2和~(13)CO_2/N_2混合物,对样品进行显微激光拉曼测试分析后发现气体拉曼特征峰峰面积比与其摩尔分数比成正比例关系,拟合方程的斜率被认为是拉曼量化因子F_(12CO_2)和F_(13CO_2)。用气相组分中只含有~(12)CO_2和N_2的流体包裹体验证了当F_(12CO_2),为1.163 49时,根据气体的拉曼特征峰峰面积比能估算出其摩尔分数比。由线性拟合后的方程斜率得出F_(13CO_2)和F_(12CO_2)分别为1.610 86和1.163 49,它们的比率F_(13CO_2)/F_(12CO_2)是1.3845。在确定稳定同位素分子的拉曼参数和实验条件基础上,CO_2气体碳同位素摩尔分数比C_(12)/C_(13)可根据A_(12Co_2)/A_(13CO_2)(拉曼峰峰面积比)和F_(13CO_2)/F_(12CO_2)的乘积求出。此外,用已知摩尔分数比(C_(12)/C_(13))的人造包裹体验证了此方法具有一定的可行性,可以建立起定量分析CO_2气体碳同位素激光拉曼测试方法。     

激光拉曼光谱在油气勘探中的应用研究初探

激光拉曼光谱(LRM)是一种研究物质分子结构的微观分析技术,文章在总结LRM在油气资源勘探研究中的应用的基础上,对油气田样品中的流体包裹体(FI)、有机质成熟度以及岩石中分散有机质类型进行了研究。认为LRM不仅可以对样品中单个流体包裹体各相态的成分、岩石中微量残留有机质类型进行定性的研究,而且还可以对单个流体包裹体各相态成分及镜质体反射率进行定量化研究。结果表明,用ωB％NaCl=61．183S-22．173计算盐水包裹体的盐度和通过拉曼光谱参数(D)用公式R0(％)：0．69ln(82．12D-16 054．49)-4．88求镜质体反射率(R0)是可行的。     

甲烷水合物的固体核磁共振碳谱与激光拉曼光谱研究

甲烷水合物（CH₄·nH₂O）是主要由甲烷和水分子构成的冰状笼型化合物,在自然界储量巨大．固体核磁共振（NMR）波谱和激光拉曼光谱是在分子水平分析甲烷水合物的重要手段．该文利用低温固体核磁共振碳谱（¹³C NMR）对合成的甲烷水合物结构进行了研究,分别使用¹³C交叉极化（¹³C CP）和高功率质子去偶（¹H HPDEC）2种脉冲程序采集甲烷水合物的¹³C NMR谱图,结合实验结果分析及理论推导可知,使用¹H HPDEC方法得到的¹³C NMR谱图信号更强,更利于定量分析;甲烷气体与冰粉合成的甲烷水合物为I型,其大笼和小笼占有率分别为0.988和0.824,水合数为6.07;甲烷气体与SH2站位沉积物和冰粉合成的甲烷水合物也为I型,其大笼和小笼占有率分别为0.987和0.887,水合数为5.98;SH2站位沉积物使合成的甲烷水合物的小笼占有率提高、水合数降低、水合物饱和度提高．激光拉曼光谱结果证实了上述结果的准确性．该文为甲烷水合物测试提供了重要的方法参考．     

蔬菜和水果的显微激光拉曼光谱研究

采用显微激光拉曼光谱技术,研究测定了未经任何处理和经过清洁处理的多种蔬菜和水果表面的拉曼光谱。结果表明不同样品的表面拉曼光谱具有明显的胡萝卜素特征峰,这一相似性为进一步研究农药残留的识别提供了方便;也有一些样品出现胡萝卜素以外的其他拉曼光谱峰,为以后详细分析蔬菜和水果中各种有效营养成分提供了理论依据。利用显微激光拉曼光谱研究蔬菜、水果表面的组成和农药的残留具有简便、快速和绿色分析的前景。     

碳酸盐岩储层流体包裹体差分拉曼光谱的研究

拉曼微探针分析法对单个气液包裹体的化学成分和相态的无破坏性测量来说,目前几乎是唯一最好的方法.但是由于众多因素的影响,特别是主矿物具有较强荧光时,提高信噪比的问题急待解决.本工作对碳酸盐岩储层包裹体样品制成的薄片进行了显微观察、荧光测试及拉曼分析,并进行了空间上横向XY扫描、纵向上深度剖析(Z扫描)和冷热台上变温的流体包裹体筹分拉曼光谱测量方法的研究.结果表明,所得到的差谱揭示了包裹体更真实的光谱曲线,消除了主矿物对包裹体的干扰,以较高的信噪比显现出包裹体中流体(-170℃温度下的冰)位于位移波数3 098 cm-1附近的宽拉曼散射峰,明显的改善了信噪比.     

结香纤维素与木素分布的显微激光拉曼光谱研究

显微激光拉曼光谱技术可以实现纤维素与木素在木材细胞壁中原位状态分布规律的观察研究。首先采用透射电子显微镜(TEM)研究了结香细胞壁的超微结构。进而采用显微激光拉曼光谱技术对细胞壁各层中纤维素与木素分布特点进行了原位分析测定,拉曼图像及光谱分析结果表明,纤维素与木素在细胞壁各形态区分布不均一,纤维素的分布情况与木素相反。     

激光拉曼光谱对LiFePO4/C正极材料包覆碳结构的研究

利用激光拉曼光谱对LiFePO4/C锂离子正极材料碳外壳的石墨化程度进行了研究,对不同碳源合成的样品进行激光拉曼光谱比较,并结合X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、选区电子衍射、电阻率测试等多种检测手段,对材料的性质结构和形貌进行了研究.结果发现,相比对应sp3杂化峰和sp2杂化峰的峰面积比,对应非等向性sp2杂化峰和对应规则sp2杂化峰的ID/IG分布更加均匀,其显示的石墨化程度与材料导电性在一定程度上有相似规律,但同一材料的拉曼光谱信号因受碳包覆均匀性的影响出现较大差别,且相对于单独用柠檬酸或蔗糖做碳源的样品,利用两者混合物做碳源的样品的ID/IC值和sp3杂化峰和sp2杂化峰的峰面积比值均较高.在扫描电镜和透射电镜图中,可以观察到二次和一次颗粒包覆不均匀的现象,这有可能是导致同个样品中不同点数据不均匀的原因.但是较大的离散性还是影响了拉曼光谱在此类检测中的客观准确性.     

硫酸镁的气溶胶微粒的共焦显微拉曼光谱研究(英文)

应用共焦显微拉曼光谱技术研究了硫酸镁气溶胶微粒。在基片的不同位置得到了不同形态的微粒,并对其相应的结构变化进行了详细探讨     

飞秒激光诱导TiO2金红石相变的激光显微拉曼光谱研究

利用激光显微拉曼光谱仪研究了近红外飞秒激光脉冲诱导TiO2金红石晶体所引起的相变.实验发现当激光的脉冲功率为1.0μJ/脉冲时,随着飞秒激光辐照脉冲数的增加,金红石相的Eg模式强度增强,而A1g模式强度减弱,飞秒激光的非线性效应在晶体内部诱导产生了色心;当激光辐照脉冲数为2.5×106时,锐钛矿石相出现;随着激光辐照脉冲数的增加,锐钛矿相的拉曼振动模式强度增强,金红石相的拉曼振动模式强度减弱.     

NaCl-CaCl_2盐水低温拉曼光谱特征及在包裹体分析中的应用

准确判断流体包裹体的含盐类型及盐度的定量计算一直是流体包裹体研究的重要内容。传统测试包裹体盐度的方法主要是冷冻法,为了克服冷冻相变不易观测等缺点,作者利用激光拉曼光谱在低温(-180℃)下测试了NaCl-H2O,CaCl2-H2O及NaCl-CaCl2-H2O体系溶液图谱,发现在低温(-180℃)下NaCl.2H2O和CaCl2.6H2O两水合物在3 420和3 432 cm-1处峰值与冰晶的3 092 cm-1峰值比和盐度之间有很好的线性关系,建立了流体包裹体盐度的工作曲线。该方法用人工合成碳酸盐岩含烃盐水包裹体进行了验证,并在东营凹陷丰深6井石英盐水包裹体进行了实例分析。结果表明,低温拉曼光谱技术不仅可识别盐的类型,也可确定盐度,应用效果良好。     

CO_2激光烧结合成负热膨胀材料Sc_2(MO_4)_3(M=W,Mo)及其拉曼光谱

用CO2激光烧结合成了负热膨胀材料Sc2(WO4)3和Sc2(MoO4)3.实验表明,激光合成负热膨胀材料Sc2(WO4)3和Sc2(MoO4)3属于快速合成技术,合成一个样品的时间仅需几秒到十几秒,具有快速凝固的特征;X射线衍射和拉曼光谱分析表明,所合成的材料为正交相结构,且具有较高的纯度;变温拉曼光谱分析表明,所合成的材料在室温以上没有相变,但可能有微弱的吸水性;在对Sc2O3,Mo O3,WO3,Sc2(MoO4)3和Sc2(WO4)3拉曼光谱分析的基础上,给出了激光光子能量及原料和合成产物的声子能级图,分析了激光烧结合成的机理.激光光子能量转化为激发声子的能量是光热转化的主要通道,原料在熔池中反应并快速凝固形成最终产物.     

激光烧结(Ta_2O_5)_(1-x)(TiO_2)_x陶瓷的拉曼光谱研究

简介了激光快速烧结陶瓷技术;测量了采用激光快速烧结技术和传统电炉烧结技术制备的(Ta2O5)1-x(TiO2)x陶瓷的相对介电常数和介电损耗;分析了这两类试样的激光拉曼光谱和粉末XRD谱;发现:(Ta2O5)1-x(TiO2)x陶瓷经激光快速烧结后产生了新相,从而导致相对介电常数大幅度提高。     

(CaO-SiO2)-xAl2O3三元系玻璃微结构的拉曼光谱定量研究

本文采用气动悬浮装置成功制备了(CaO-SiO_2)-xAl_2O_(3 )(x=0, 6, 12, 18, 24, 30)的一系列玻璃,并通过拉曼光谱技术结合量子化学从头计算方法、⁽²⁷⁾Al魔角旋转核磁共振技术((27)Al魔角旋转核磁共振技术(⁽²⁷⁾Al MAS-NMR)对其结构进行了定性及定量研究。研究结果表明,当碱度R(CaO/SiO_2)=1时,随着Al_2O_3的加入,硅酸盐结构转变为铝硅酸盐结构。当x≤18时,Al主要以[(27)Al MAS-NMR)对其结构进行了定性及定量研究。研究结果表明,当碱度R(CaO/SiO_2)=1时,随着Al_2O_3的加入,硅酸盐结构转变为铝硅酸盐结构。当x≤18时,Al主要以[^ⅣAlO_4]形式参与网络形成,并在x=18时达到最大,同时也观察到了[ⅣAlO_4]形式参与网络形成,并在x=18时达到最大,同时也观察到了[^ⅤAlO_5]、[ⅤAlO_5]、[^ⅥAlO_6]的存在;当x>18时,[ⅥAlO_6]的存在;当x>18时,[^ⅣAlO_4]相对含量减少,[ⅣAlO_4]相对含量减少,[^ⅤAlO_5]、[ⅤAlO_5]、[^ⅥAlO_6]增加。拉曼光谱精细解谱的结果表明,Al的加入大大增加了体系的复杂性和无序性,具体表现为精细结构Q_iⅥAlO_6]增加。拉曼光谱精细解谱的结果表明,Al的加入大大增加了体系的复杂性和无序性,具体表现为精细结构Q_i^(jklm)含量的无规律变化,但对初级结构Q_i含量的影响不大,并主要以Q_2形式存在。     

我国主要育珠贝(蚌)贝壳珍珠层及珍珠的激光拉曼光谱研究

本文对我国四种主要育珠贝(蚌)贝壳珍珠层拉曼光谱进行了系统研究,结果表明1)大珠母贝贝壳珍珠层中未观察到有机质的任何拉曼峰;2)三角帆蚌及马氏珍珠贝贝壳珍珠层及其养殖珍珠的拉曼光谱中除由文石矿物引起的拉曼峰外,还可观察到明显的由全反式结构的类胡罗卜素引起的拉曼峰,根据其峰位推断分子中的CC双键的数目为10;3)企鹅珍珠贝贝壳珍珠层的拉曼光谱中可观察到较复杂的有机质的拉曼峰,推测可能是由金属卟啉化合物引起的,但尚需进一步工作证实;4)珍珠层中类胡罗卜素及金属卟啉类化合物的相对浓度与珍珠层的颜色密切相关.贝壳珍珠层中有机质的拉曼光谱研究可为珍珠漂白及在食品、化妆品等领域的应用提供科学的依据.     

溶胶凝胶法制备Ce_xPd_(1-x)O_(2-δ)纳米晶的结构表征及紫外拉曼光谱研究

通过溶胶凝胶法合成了Ce_xPd_(1-x)O_(2-δ)(x=1,0.7,0.5,0.3)系列纳米晶,X射线衍射(XRD)结果显示所得晶体为立方相。X射线光电子能谱(XPS)测试结果显示Pd的价态有Pd~(4+),Pd~(2+)及Pd0,其中Pd4+的出现说明形成了固溶体结构。结合高分辨透射电镜(HRTEM)、XRD和Raman光谱数据,发现掺杂物的物相中含有PdO。HRTEM谱图显示CeO_2表面分布有Pd单质,说明形成固溶体后高温导致晶格中的Pd析出。对系列化合物分别进行可见光拉曼谱(λ_(ex)=532nm)和紫外光拉曼谱(λ_(ex)=325nm)测试,并采用归一化法对比PdO的峰面积及CeO_2的峰面积,发现紫外光谱下CeO_2的F2g峰得到增强,同时还在593cm-1,1170cm-1,1750cm-1处出现三个峰,分别归为CeO_2本征纵向光学吸收LO(longitudinal optic),2LO和3LO,该现象由于共振拉曼效应导致的。结合紫外拉曼光谱,对不同比例Pd掺杂的CeO_2纳米晶中的氧缺位进行了量化研究。结果表明,随着Pd掺杂量的提高,氧缺位浓度逐渐增加,这与XPS测试结果的趋势基本一致。     

2.0μm附近模拟呼吸气体中~(13)CO_2/~(12)CO_2同位素丰度的高精度实时在线测量

采用可调谐二极管激光吸收光谱技术,结合一新型多通池搭建了一套模拟呼吸气体中CO_2同位素丰度的测量装置.气体的压强、温度和流速被很好地控制且均能保持长期的稳定性;采用三次多项式拟合光谱基线,对光谱进行归一化,很好地消除了功率变化对测量结果的影响;利用移窗-回归技术消除频率漂移对同位素丰度测量的影响.实验结果表明:移窗-回归法的引入不仅延长了系统的稳定时间,还提高了系统的测量精度;小波去噪的应用获得了比多光谱平均法高2倍的信噪比;系统的稳定时间为100 s;Kalman滤波后系统测量精度为0.067‰.     

封闭空间中易燃混合气体在HF和CO_2激光作用下的燃烧引发(英文)

研究了封闭圆柱石英腔中化学计量CH4∶O2混合气的燃烧试验。使用了非定域脉冲HF激光触发和直接使用脉冲CO2激光器助燃两种引燃方法。第二种引燃方法是使用小剂量的可以强烈吸收脉冲CO2激光辐射的SF6来加热易燃混合气。研究了燃烧过程,并确定了燃烧辉光的谱线特征。试验表明,即使在小体积反应器中,固定数量反应气的快速激光加热也能够极大地加速燃烧进程并达到混合气燃烧的爆炸模式。得到了阈值情况下沿腔轴的初始温度分布。     

糖与氨基酸反应产物结构的EPR和~(13)C NMR研究(英文)

应用EPR和~(13)C NMR技术系统地研究了糖与氨基酸反应的产物。EPR波谱分析表明,反应产物的结构主要取决于氨基酸的结构。~(13)C NMR波谱的化学位移表明、反应产物的结构应该是2,5-哌嗪二酮,糖是作为1,4位取代的配位基。本文还提出了一种可能的反应机制。     

低聚核苷酸d(GGTATACC)2的1H和13C NMR研究

通过综合分析2D ¹H NOE谱(混合时间100ms),¹³C-¹H异核多量子化学位移相关谱和¹H双量子滤波化学位移相关谱归属了低聚脱氧核糖核酸片断d(GGTATACC)₂ ¹H和¹³C的化学位移.该8聚核苷酸在溶液中为双螺旋B型结构,各碱基相对于糖环呈反式构象,糖环本身则均以C2'-endo构象为主.