現(xiàn)代材料分析-紅外吸收光譜介紹ppt課件

1、第二章第二章 紅外吸收光譜紅外吸收光譜 (infrared spectroscopy，IR)v2.1 紅外光譜概述紅外光譜概述v2.2 紅外光譜的基本原理紅外光譜的基本原理v2.3 基團(tuán)振動與紅外光譜區(qū)域基團(tuán)振動與紅外光譜區(qū)域v2.4 有機(jī)化合物的紅外特征吸收有機(jī)化合物的紅外特征吸收v2.5 IR光譜解析方法光譜解析方法v2.6 紅外光譜儀紅外光譜儀v2.7 紅外光譜在材料研究中的應(yīng)用紅外光譜在材料研究中的應(yīng)用2.1 紅外光譜概述紅外光譜概述v紅外光譜是由于物質(zhì)吸收電磁輻射后，分子紅外光譜是由于物質(zhì)吸收電磁輻射后，分子振動振動-轉(zhuǎn)動能級的躍遷而產(chǎn)生的，稱為分子振轉(zhuǎn)動能級的躍遷而產(chǎn)生的，稱為分子

2、振動轉(zhuǎn)動光譜，簡稱振轉(zhuǎn)光譜。動轉(zhuǎn)動光譜，簡稱振轉(zhuǎn)光譜。v分子在未受光照射之前，能量處于最低能級，分子在未受光照射之前，能量處于最低能級，稱之為基態(tài)。稱之為基態(tài)。v當(dāng)分子受到紅外光的輻射，產(chǎn)生振動能級的當(dāng)分子受到紅外光的輻射，產(chǎn)生振動能級的躍遷，在振動時伴有偶極矩改變者就吸收紅躍遷，在振動時伴有偶極矩改變者就吸收紅外光子，形成紅外吸收光譜。外光子，形成紅外吸收光譜。2.2 紅外光譜的基本原理紅外光譜的基本原理v2.2.1 紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件紅外吸收光譜產(chǎn)生的條件v(1)分子振動時，必須伴隨有瞬時偶極矩的變分子振動時，必須伴隨有瞬時偶極矩的變化（化（ 0 ）。分子是否顯示紅外活性產(chǎn)生）。分子是

3、否顯示紅外活性產(chǎn)生紅外吸收），與分子是否具有永久偶極矩?zé)o紅外吸收），與分子是否具有永久偶極矩?zé)o關(guān)，如關(guān)，如CO2分子。只有同核雙原子分子才是分子。只有同核雙原子分子才是非紅外活性，如非紅外活性，如H2、N2等。等。v(2) 照射分子的紅外光的頻率與分子某種振動照射分子的紅外光的頻率與分子某種振動的頻率相同時（的頻率相同時（紅外紅外=振），分子吸收能振），分子吸收能量后，才能產(chǎn)生躍遷，在紅外譜圖上出現(xiàn)相量后，才能產(chǎn)生躍遷，在紅外譜圖上出現(xiàn)相應(yīng)的吸收帶。應(yīng)的吸收帶。v已知任何分子就其整個分子而言，是呈電中已知任何分子就其整個分子而言，是呈電中性的，但由于構(gòu)成分子的各原子因價電子得性的，但由于構(gòu)成分

4、子的各原子因價電子得失的難易，而表現(xiàn)出不同的電負(fù)性，分子也失的難易，而表現(xiàn)出不同的電負(fù)性，分子也因此而顯示不同的極性。因此而顯示不同的極性。v通常用分子的偶極矩通常用分子的偶極矩來描述分子極性的大?。簛砻枋龇肿訕O性的大小：v=qdHCl，H2O的偶極矩的偶極矩v由于分子內(nèi)原子處于在其平衡位置不斷地振由于分子內(nèi)原子處于在其平衡位置不斷地振動的狀態(tài)，在振動過程中動的狀態(tài)，在振動過程中d的瞬時值亦不斷地的瞬時值亦不斷地發(fā)生變化，因此分子的發(fā)生變化，因此分子的也發(fā)生相應(yīng)的改變，也發(fā)生相應(yīng)的改變，分子亦具有確定的偶極距變化頻率。分子亦具有確定的偶極距變化頻率。v對稱分子由于正負(fù)電荷中心重疊，對稱分子由于

5、正負(fù)電荷中心重疊，d=0，故，故=0。偶極子在交變電場中的偶極子在交變電場中的作用示意圖作用示意圖物質(zhì)吸收紅外輻射，實(shí)質(zhì)上是物質(zhì)吸收紅外輻射，實(shí)質(zhì)上是外界輻射遷移它的能量到分子外界輻射遷移它的能量到分子中去。而這種能量的轉(zhuǎn)移是通中去。而這種能量的轉(zhuǎn)移是通過偶極子的變化來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)偶過偶極子的變化來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)偶極子處在電磁輻射的電場中時，極子處在電磁輻射的電場中時，此電場作周期性反轉(zhuǎn)，偶極子此電場作周期性反轉(zhuǎn)，偶極子將經(jīng)受交替的作用力的作用力將經(jīng)受交替的作用力的作用力而使偶極矩增加和減小。而使偶極矩增加和減小。由于偶極子具有一定的原有振由于偶極子具有一定的原有振動頻率，只有當(dāng)輻射頻率與偶動頻率，只有

6、當(dāng)輻射頻率與偶極子頻率相匹配時，分子才與極子頻率相匹配時，分子才與輻射發(fā)生相互作用而增加它的輻射發(fā)生相互作用而增加它的振動能，使振幅加大，即分子振動能，使振幅加大，即分子由原來的基態(tài)振動躍遷到較高由原來的基態(tài)振動躍遷到較高的振動能級。的振動能級。2.2.2 分子振動方程式分子振動方程式雙原子分子的簡諧振動及其頻率：雙原子分子的簡諧振動及其頻率：化學(xué)鍵的振動類似于連接兩個小球的彈簧化學(xué)鍵的振動類似于連接兩個小球的彈簧kv212121mmmm虎克定律虎克定律式中：式中：k 化學(xué)鍵的力常數(shù)，其含義是兩個原子由平衡位化學(xué)鍵的力常數(shù)，其含義是兩個原子由平衡位 置伸長置伸長0.1nm后的回復(fù)力，單位為后的

7、回復(fù)力，單位為N-1 折合質(zhì)量，單位為折合質(zhì)量，單位為 g任意兩個相鄰的能級間的能量差為：khhvE2發(fā)生振動能級躍遷需要能量的大小取決于鍵兩端原子的發(fā)生振動能級躍遷需要能量的大小取決于鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。分子的振動能級量子化）：分子的振動能級量子化）： E振振=(V+1/2)hvv：化學(xué)鍵的振動頻率；：化學(xué)鍵的振動頻率；V ：振動量子數(shù)：振動量子數(shù)(0、1、2) 。kv21振力常數(shù)力常數(shù)k：與鍵長、鍵能有關(guān)：鍵能：與鍵長、鍵能有關(guān)：鍵能（大），鍵長（大），鍵長(短短)，k。 化學(xué)化學(xué)鍵鍵鍵長鍵長(nm)鍵能鍵

8、能(kJmol-1) 力常數(shù)力常數(shù) k(N-1) 波數(shù)范圍波數(shù)范圍 (cm-1)CC0.154347.34.57001200CC0.134610.99.616201680CC0.116836.815.621002600化學(xué)鍵鍵強(qiáng)越強(qiáng)即鍵的力常數(shù)化學(xué)鍵鍵強(qiáng)越強(qiáng)即鍵的力常數(shù)K越大）、原子折合質(zhì)越大）、原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。量越小，化學(xué)鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。 鍵 型O H N HC HC HC H C N C C C O C C C O C Ck k /N.cm-17.76.45.95.14.817.7 15.6 12.1 9.65.44

9、.5 折合質(zhì)量折合質(zhì)量：兩振動原子只要有一個的質(zhì)量：兩振動原子只要有一個的質(zhì)量，(v)，紅外，紅外吸收信號將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。吸收信號將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。 一些常見化學(xué)鍵的力常數(shù)如下表所示：一些常見化學(xué)鍵的力常數(shù)如下表所示：C CH HN NH HH HO O2800-3000cm-13000-3600cm-1伸縮振動伸縮振動 亞甲基：亞甲基：彎曲振動彎曲振動 亞甲基亞甲基2.2.3 分子中基團(tuán)的基本振動形式分子中基團(tuán)的基本振動形式2.2.4 影響峰位變化的因素影響峰位變化的因素v(1) 內(nèi)部因素內(nèi)部因素v 電子效應(yīng)電子效應(yīng)v1誘導(dǎo)效應(yīng)：由于取代基具有不同的電負(fù)性，通過誘導(dǎo)效應(yīng)：由于取代基具有不同

10、的電負(fù)性，通過靜電誘導(dǎo)作用，引起分子中電子分布的變化，從而靜電誘導(dǎo)作用，引起分子中電子分布的變化，從而引起鍵力常數(shù)的變化，改變了基團(tuán)的特征頻率，這引起鍵力常數(shù)的變化，改變了基團(tuán)的特征頻率，這種效應(yīng)通常稱為誘導(dǎo)效應(yīng)。種效應(yīng)通常稱為誘導(dǎo)效應(yīng)。K，雙鍵性吸電性vC=O/cm-1v2共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)C效應(yīng)）：共軛效應(yīng)要求共軛效應(yīng)）：共軛效應(yīng)要求共軛體系有共平面性。體系有共平面性。v共軛效應(yīng)使共軛體系的電子云密度平均化，共軛效應(yīng)使共軛體系的電子云密度平均化，鍵長也平均化，雙鍵略有伸長，單鍵略有縮鍵長也平均化，雙鍵略有伸長，單鍵略有縮短。短。K，電子離域，雙鍵性共軛效應(yīng)使v3中介效應(yīng)中介效應(yīng)v象氧原子、硫

11、原子和氮原子等既存在誘導(dǎo)效應(yīng)象氧原子、硫原子和氮原子等既存在誘導(dǎo)效應(yīng)(-I)，同時又存在同時又存在p共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)(C)的化合物，其特征頻的化合物，其特征頻率位移的最終值取決于兩種混合效應(yīng)的凈結(jié)果。率位移的最終值取決于兩種混合效應(yīng)的凈結(jié)果。v若若C-I，vC=O較醛酮向低波數(shù)方向位移。較醛酮向低波數(shù)方向位移。又如：又如：苯酯基中氧原子的共軛分散，苯酯基中氧原子的共軛分散， -I突出，突出， vC=O較烷基酯位于高較烷基酯位于高波數(shù)端。苯甲酸酯中苯基對波數(shù)端。苯甲酸酯中苯基對C=O的共軛效應(yīng)與烷氧基對的共軛效應(yīng)與烷氧基對C=O的誘導(dǎo)效應(yīng)大體相當(dāng)，相互抵消，使的誘導(dǎo)效應(yīng)大體相當(dāng)，相互抵消，使vC

12、=O較苯基酮位于高波較苯基酮位于高波數(shù)端，并與烷基酮一致。數(shù)端，并與烷基酮一致。v 氫鍵效應(yīng)氫鍵效應(yīng)v (分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵分子內(nèi)氫鍵；分子間氫鍵)：對峰位，峰強(qiáng)產(chǎn)生：對峰位，峰強(qiáng)產(chǎn)生極明顯影響。氫鍵使電子云密度平均化。極明顯影響。氫鍵使電子云密度平均化。v對于伸縮振動來說，氫鍵越強(qiáng)，譜帶越寬，吸收對于伸縮振動來說，氫鍵越強(qiáng)，譜帶越寬，吸收強(qiáng)度越大，而且向低波數(shù)方向位移也越大。強(qiáng)度越大，而且向低波數(shù)方向位移也越大。v對于彎曲振動來說，氫鍵則引起譜帶變窄，同時對于彎曲振動來說，氫鍵則引起譜帶變窄，同時向高波數(shù)方向位移。向高波數(shù)方向位移。RHNORNHOHHC=ON-HN-H伸縮伸縮變形游離氫

13、鍵16903500165034001620-15901650-1620OCH3OCOH3CHHO3705-31252835O-H伸縮v（2外部因素外部因素v外部因素主要指測定時物質(zhì)的狀態(tài)以及溶劑效應(yīng)等外部因素主要指測定時物質(zhì)的狀態(tài)以及溶劑效應(yīng)等因素。因素。v分子在氣態(tài)時，其相互作用力很弱，此時可以觀察分子在氣態(tài)時，其相互作用力很弱，此時可以觀察到伴隨振動光譜的轉(zhuǎn)動精細(xì)結(jié)構(gòu)。到伴隨振動光譜的轉(zhuǎn)動精細(xì)結(jié)構(gòu)。v液態(tài)和固態(tài)分子間作用力較強(qiáng)，在有極性基團(tuán)存在液態(tài)和固態(tài)分子間作用力較強(qiáng)，在有極性基團(tuán)存在時，可能發(fā)生分子間的締合或形成氫鍵，導(dǎo)致特征時，可能發(fā)生分子間的締合或形成氫鍵，導(dǎo)致特征吸收帶頻率、強(qiáng)度

14、和形狀有較大的改變。吸收帶頻率、強(qiáng)度和形狀有較大的改變。v在結(jié)晶的固體中，分子在晶格中規(guī)則排列，加強(qiáng)了在結(jié)晶的固體中，分子在晶格中規(guī)則排列，加強(qiáng)了分子間的相互作用，使譜帶產(chǎn)生分裂。例如聚乙烯分子間的相互作用，使譜帶產(chǎn)生分裂。例如聚乙烯的的CH2面內(nèi)搖擺振動位于面內(nèi)搖擺振動位于720cm-1附近），在非附近），在非晶態(tài)時只有一條譜帶，而在結(jié)晶態(tài)時分裂為晶態(tài)時只有一條譜帶，而在結(jié)晶態(tài)時分裂為720cm-1附近附近731cm-1兩條譜帶。兩條譜帶。v2.3 基團(tuán)振動與紅外光譜區(qū)域基團(tuán)振動與紅外光譜區(qū)域v能代表基團(tuán)存在、并有較高強(qiáng)度的吸收譜帶能代表基團(tuán)存在、并有較高強(qiáng)度的吸收譜帶稱為基團(tuán)頻率，其所在的

15、位置一般又稱為特稱為基團(tuán)頻率，其所在的位置一般又稱為特征吸收峰。征吸收峰。v特征區(qū)（特征區(qū)（ 4000 1300 cm-1 ）v指紋區(qū)指紋區(qū)(1300 cm-1 ) O-H 、N-H 40003300 cm-1 確定醇、酚、酸；伯胺、仲胺、叔胺確定醇、酚、酸；伯胺、仲胺、叔胺 在非極性溶劑中，濃度較小稀溶液時，峰形尖銳，強(qiáng)在非極性溶劑中，濃度較小稀溶液時，峰形尖銳，強(qiáng)吸收；當(dāng)濃度較大時，發(fā)生締合作用，峰形較寬。吸收；當(dāng)濃度較大時，發(fā)生締合作用，峰形較寬。OH游離游離 36503600 cm-1 強(qiáng)、尖吸收峰強(qiáng)、尖吸收峰OH締合締合(氫鍵氫鍵) 35003200 cm-1 強(qiáng)、寬吸收峰強(qiáng)、寬吸收

16、峰 飽和碳原子上的飽和碳原子上的CH -CH3 2960 cm-1 反對稱伸縮振動 2870 cm-1 對稱伸縮振動 -CH2- 2930 cm-1 反對稱伸縮振動 2850 cm-1 對稱伸縮振動 -C-H 2890 cm-1 弱吸收3000 cm-1 以以下下 不飽和碳原子上的不飽和碳原子上的=C-H（ C-H ） 苯環(huán)上的苯環(huán)上的-C-H 3030 cm-1 =C-H 3100 3000 cm-1 末端末端= CH2 3085 cm-1附近附近 C-H 3300 cm-1 3000 cm-1 以上以上（2C-H伸縮振動伸縮振動 33002700 cm-1(3) 叁鍵（叁鍵（ -CC、 -

17、CN伸縮振動和累積雙鍵（伸縮振動和累積雙鍵（-C=C=C、-C=C=O的不對稱伸縮振動區(qū)的不對稱伸縮振動區(qū)(2500 1900 cm-1 ) RC CH （2100 2140 cm-1 ） RC CR （2190 2260 cm-1 ） R R時，時， 無紅外活性無紅外活性 RC N （2100 2140 cm-1 ） 非共軛非共軛 （2240 2260 cm-1） 共共 軛軛 （2220 2230 cm-1 ） 僅含僅含C、H、N時：峰較強(qiáng)、鋒利；時：峰較強(qiáng)、鋒利； 有有O原子存在時，原子存在時，O越靠近越靠近C N，峰越弱；，峰越弱；（4C=O伸縮振動及芳烴中伸縮振動及芳烴中C-H彎曲振動

18、的倍頻和合彎曲振動的倍頻和合頻頻 19001650 cm-1v碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。碳氧雙鍵的特征峰，強(qiáng)度大，峰尖銳。v各類羰基化合物中各類羰基化合物中C=O鍵的伸縮振動：鍵的伸縮振動：化合物化合物酸酐酸酐酰氯酰氯酯酯醛醛酮酮羧酸羧酸酰胺酰胺vC=O1810176018001740173017101710（締合態(tài)）（締合態(tài)）1760（游離態(tài)）（游離態(tài)）1650（5芳環(huán)、芳環(huán)、C=C、C=N伸縮振動區(qū)伸縮振動區(qū) 16751500cm-1v RC=CR 1620 1680 cm-1 v 強(qiáng)度弱，強(qiáng)度弱， R=R（對稱時，無紅外活性。（對稱時，無紅外活性。v 芳環(huán)骨架振動在芳環(huán)骨架振動在

19、16001450 cm-1有二到四有二到四個中等強(qiáng)度的峰，是判斷芳環(huán)存在的重要標(biāo)個中等強(qiáng)度的峰，是判斷芳環(huán)存在的重要標(biāo)志之一。志之一。v（6C-H面內(nèi)彎曲振動面內(nèi)彎曲振動 15001300cm-1v一般甲基、亞甲基的彎曲振動位置都比較恒定。由一般甲基、亞甲基的彎曲振動位置都比較恒定。由于存在著對稱和不對稱彎曲振動對于于存在著對稱和不對稱彎曲振動對于-CH3），因），因此通?？吹絻蓚€以上的峰。而亞甲基的彎曲振動在此通?？吹絻蓚€以上的峰。而亞甲基的彎曲振動在此區(qū)段內(nèi)僅有此區(qū)段內(nèi)僅有s（1465 cm-1）。）。v（7） C-O、C-F、Si-O伸縮振動和伸縮振動和C-C骨架振動骨架振動 13001

20、000cm-1v（8C-H面外彎曲振動、面外彎曲振動、C-Cl伸縮振動伸縮振動 1000650 cm-1v不同取代類型的烯烴，其不同取代類型的烯烴，其C-H位置不同，由此可以位置不同，由此可以判斷烯烴的取代類型。判斷烯烴的取代類型。v芳烴的芳烴的C-H在在900650 cm-1，對于確定芳環(huán)取代，對于確定芳環(huán)取代類型是很特征的。類型是很特征的。2.4 有機(jī)化合物的紅外特征吸收有機(jī)化合物的紅外特征吸收 （1飽和烴飽和烴結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)vC-HC-H（面內(nèi)）（面內(nèi)）C-H（面外）（面外）297529702885286014701435（m）13851370（s）13851380（s）13701365（s

21、）13951385（m）13701365（s）292510（s）285010（s）146020（m）m4 725720m3 7707352890101340C CH3CH3CH3CHCH3CH3CH3CC(CH2)nCC H(2) 烯烴烯烴 30953075297514201410895885165816983040301029751420141099091016451640304030108408001675166530403010965167516653040301073067516651650R1R2CCH2R1HCCH2R1R2CCR3HR1R2CCHHR1R2CCHH（3炔烴炔烴v末

22、端炔烴的末端炔烴的C-H伸縮振動一般在伸縮振動一般在3300 cm-1處處出現(xiàn)強(qiáng)的尖吸收帶。出現(xiàn)強(qiáng)的尖吸收帶。v 一取代：一取代：21502100cm-1vCC伸縮振動伸縮振動v 二取代：二取代：22702150cm-1（4芳烴芳烴vvC-H：31003000cm-1vC-H：面外彎曲振動在：面外彎曲振動在900650cm-1，反映苯環(huán)上，反映苯環(huán)上取代基類型很特征，常用來鑒定苯衍生物。取代基類型很特征，常用來鑒定苯衍生物。vvC=C：苯環(huán)骨架伸縮振動在：苯環(huán)骨架伸縮振動在16001450cm-1范圍內(nèi)范圍內(nèi)通常以雙峰通常以雙峰 (1600、1500cm-1) 出現(xiàn)低強(qiáng)高弱）。出現(xiàn)低強(qiáng)高弱）。

23、芳環(huán)與不飽和基或孤對電子共軛時，還會在芳環(huán)與不飽和基或孤對電子共軛時，還會在1580cm-1附近出現(xiàn)第三個峰。附近出現(xiàn)第三個峰。v倍頻與組頻：苯衍生物在倍頻與組頻：苯衍生物在20001660cm-1出現(xiàn)較弱出現(xiàn)較弱的的C-H面外彎曲振動倍頻與組合頻峰，該區(qū)域的峰面外彎曲振動倍頻與組合頻峰，該區(qū)域的峰形對表征芳環(huán)取代類型很有用處。形對表征芳環(huán)取代類型很有用處。單取代單取代 (含含5個相鄰個相鄰H)770730cm-1強(qiáng)）強(qiáng)）710690cm-1較強(qiáng)）較強(qiáng)）鄰取代鄰取代4個相鄰個相鄰H）770735cm-1與單取代峰位重疊與單取代峰位重疊間取代間取代3個相鄰個相鄰H，1個孤立個孤立H）810750

24、cm-1強(qiáng)）強(qiáng)）710690cm-1較強(qiáng)）較強(qiáng)）900860cm-1中強(qiáng)）中強(qiáng)）對取代對取代2個相鄰個相鄰H） 840810cm-1強(qiáng)）強(qiáng)）苯環(huán)取代類型在苯環(huán)取代類型在20001667cm-1和和900650cm-1的圖形的圖形鄰、間及對位二甲苯的紅外光譜鄰、間及對位二甲苯的紅外光譜（5醇和酚醇和酚v在稀溶液中，在稀溶液中，O-H鍵的特征吸收帶位于鍵的特征吸收帶位于36503600 cm-1；在純液體或固體中，由于分子間氫鍵的關(guān)系，；在純液體或固體中，由于分子間氫鍵的關(guān)系，使這個吸收帶變寬，并向低波數(shù)方向移動，在使這個吸收帶變寬，并向低波數(shù)方向移動，在35003200 cm-1處出現(xiàn)吸收帶。處

25、出現(xiàn)吸收帶。vvC-O酚酚1230cm-1vv （C-O叔醇叔醇1150cm-1vv （C-O仲醇仲醇1100cm-1vv （C-O伯醇伯醇1050cm-1（6醚醚 C-O-C的非對稱伸縮振動吸收譜帶在的非對稱伸縮振動吸收譜帶在12601050 cm-1區(qū)域，但是由紅外光譜單區(qū)域，但是由紅外光譜單獨(dú)確定醚鍵的存在是困難的，因為任何含獨(dú)確定醚鍵的存在是困難的，因為任何含有有C-O鍵的分子如醇、酚、酯、羧酸鍵的分子如醇、酚、酯、羧酸等），都對醚鍵的吸收產(chǎn)生干擾。等），都對醚鍵的吸收產(chǎn)生干擾。正丁醚的紅外光譜正丁醚的紅外光譜（7胺胺v 伯胺：伯胺：34003250cm-1雙峰）雙峰）vN-H伸縮振動

26、伸縮振動 仲胺：仲胺：3300 cm-1單峰）單峰）v 叔胺：無叔胺：無vN-H彎曲振動彎曲振動 伯胺：伯胺：16401560 cm-1面內(nèi)）面內(nèi)）v 900650 cm-1面外）面外）v 仲胺：仲胺：15801490 cm-1面內(nèi)）面內(nèi)）v 很難觀察面外彎曲峰很難觀察面外彎曲峰vC-N伸縮振動：伸縮振動： 脂肪族：脂肪族：12501020cm-1弱峰）弱峰）v 芳香族：芳香族：13401266cm-1強(qiáng)峰）強(qiáng)峰）（8醛和酮醛和酮vC=O伸縮振動：伸縮振動：17501700cm-1v區(qū)別：醛的區(qū)別：醛的C-H伸縮振動（伸縮振動（-CHO中在中在2820、2720 cm-1(后者尖銳后者尖銳 )

27、（9羧酸羧酸由于氫鍵作用，羧酸通常都以二分子締合體由于氫鍵作用，羧酸通常都以二分子締合體的形式存在，只有在測定氣態(tài)樣品或非極性溶的形式存在，只有在測定氣態(tài)樣品或非極性溶劑的稀溶液時，方可看到游離羧酸的特征吸收。劑的稀溶液時，方可看到游離羧酸的特征吸收。 游離羧酸：3550cm-1 O-H伸縮振動 二分子締合體：33002500 cm-1寬、強(qiáng)）C=O伸縮振動：伸縮振動：17251700 cm-1C-O伸縮振動：伸縮振動：13301210 cm-1 面內(nèi)：14401300 cm-1O-H彎曲振動 面外：920 cm-1中等強(qiáng)度）RCOHOOHOCR（10羧酸鹽羧酸鹽v羧酸與堿作用成為羧酸鹽之后，

28、羧酸原有的羧酸與堿作用成為羧酸鹽之后，羧酸原有的vC=O、 vO-H和和面外面外O-H產(chǎn)生的三個特征峰消失，新出現(xiàn)產(chǎn)生的三個特征峰消失，新出現(xiàn)CO2-的反對稱和對稱伸縮振動分別位于的反對稱和對稱伸縮振動分別位于1580和和1400cm-1左右。左右。丙酸鈉的紅外光譜丙酸鈉的紅外光譜（11羧酸衍生物羧酸衍生物在在18401630cm-1范圍都有羰基的伸縮振范圍都有羰基的伸縮振動吸收峰。動吸收峰。 酰氯酰氯C=O伸縮振動：伸縮振動：18151785cm-1羰基的羰基的吸收峰位稍高于其它羧酸衍生物）吸收峰位稍高于其它羧酸衍生物）丙酰氯的紅外光譜丙酰氯的紅外光譜 酸酐酸酐v酸酐分子中有兩個羰基酸酐分子

29、中有兩個羰基C=O，通常在紅外光譜中有，通常在紅外光譜中有兩個羰基吸收峰。另外在兩個羰基吸收峰。另外在1100cm-1附近還有附近還有C-O伸伸縮振動吸收峰。縮振動吸收峰。丙酸酐的紅外光譜丙酸酐的紅外光譜 酯酯vC=O伸縮振動：伸縮振動：1740cm-1附近具有共軛結(jié)構(gòu)的酯，附近具有共軛結(jié)構(gòu)的酯，例如，例如，,-不飽和酯或不飽和酯或-芳基酯羰基的吸收峰為稍芳基酯羰基的吸收峰為稍有降低，在有降低，在1725 cm-1附近）。附近）。vC-O伸縮振動：伸縮振動：12501050 cm-1丁酸乙酯的紅外光譜丁酸乙酯的紅外光譜 酰胺酰胺化合物化合物vN-HvC=O(酰胺酰胺)N-H(酰胺酰胺)N-C=

30、OC-C=O伯酰胺伯酰胺(游離游離)3540348034203380169016201590632570520450(締合締合)33603180(幾個幾個)165016501620仲酰胺仲酰胺(游離游離) 34603420167015501510610550480430(締合締合) 33003070165015701515叔酰胺叔酰胺1650600570480440酰胺基的特征吸收譜帶酰胺基的特征吸收譜帶/cm-1（12腈腈v腈基的腈基的CN伸縮振動吸收峰在伸縮振動吸收峰在23002200cm-1，峰形尖銳，峰形尖銳，中等強(qiáng)度，是中等強(qiáng)度，是-CN存在的特征吸收峰。存在的特征吸收峰。v異腈酸酯

31、基的異腈酸酯基的-N=C=O的伸縮振動也在的伸縮振動也在23002200cm-1，非，非常強(qiáng)，常常是雙峰或具有不規(guī)則的形狀常強(qiáng)，常常是雙峰或具有不規(guī)則的形狀鄰甲基苯腈的紅外光譜鄰甲基苯腈的紅外光譜 2.5 IR光譜解析方法光譜解析方法（1不飽和度的計算不飽和度的計算21134nnnU式中式中n4、n3、n1分別為分子中所含的四價、三價和一價元素分別為分子中所含的四價、三價和一價元素原子的數(shù)目。二價原子如原子的數(shù)目。二價原子如S、O等不參加計算。等不參加計算。不飽和度：不飽和度： 苯環(huán)苯環(huán)=4； 雙鍵，環(huán)雙鍵，環(huán)=1； 叁鍵叁鍵=2。練習(xí)練習(xí) : 某化合物某化合物C9H10O，其，其IR光譜主要

32、吸收峰位為光譜主要吸收峰位為3080， 3040，2980，2920，1690s），），1600，1580，1500， 1370，1230，750，690cm-1，試推斷分子結(jié)構(gòu)，試推斷分子結(jié)構(gòu) 。解解:個雙鍵可能含有一個苯環(huán)和一5210922UOCcm為強(qiáng)吸收11690（單取代）可能為（雙峰）和（芳環(huán)）可能為三處吸收和，可能為有吸收，HCCHcmcmcm11175069015001580160030403080sCH1sCH1asCH1323cm1370cm2920cm2980為可能為可能為5256HCCOHC 可能結(jié)構(gòu)為2.6 紅外光譜儀紅外光譜儀紅外光譜儀的發(fā)展紅外光譜儀的發(fā)展發(fā)展階段發(fā)

33、展階段單色器單色器特特 點(diǎn)點(diǎn)第一代第一代巖鹽棱鏡巖鹽棱鏡(分光器：分光器：NaCl晶體晶體)易吸潮損壞易吸潮損壞, 分辨率低分辨率低第二代第二代衍射光柵衍射光柵掃描速度慢掃描速度慢, 靈敏度較低靈敏度較低第三代第三代Michelson干涉儀干涉儀 分辨率高分辨率高, 掃描速度極快掃描速度極快色散型紅外光譜儀工作原理圖色散型紅外光譜儀工作原理圖單色器單色器光源光源檢測器檢測器參比池參比池試樣池試樣池記錄器記錄器放大器放大器機(jī)械裝置機(jī)械裝置光楔光楔 從光源發(fā)出的紅外輻射，分成二束，一束進(jìn)試樣池，一束進(jìn)參比池，從光源發(fā)出的紅外輻射，分成二束，一束進(jìn)試樣池，一束進(jìn)參比池，先經(jīng)斬光器周期地切割進(jìn)入單色器

34、先經(jīng)斬光器周期地切割進(jìn)入單色器,即試樣光束和參比光束交替進(jìn)入單色即試樣光束和參比光束交替進(jìn)入單色器的色散光柵，若某波數(shù)的單色光不被試樣吸收，二束光的強(qiáng)度相等，器的色散光柵，若某波數(shù)的單色光不被試樣吸收，二束光的強(qiáng)度相等，檢測器不產(chǎn)生信號；若有吸收，在檢測器上產(chǎn)生一定頻率的信號。經(jīng)放檢測器不產(chǎn)生信號；若有吸收，在檢測器上產(chǎn)生一定頻率的信號。經(jīng)放大器放大，進(jìn)入帶動記錄筆和光楔的機(jī)械裝置。光楔的作用是進(jìn)行補(bǔ)償，大器放大，進(jìn)入帶動記錄筆和光楔的機(jī)械裝置。光楔的作用是進(jìn)行補(bǔ)償，即減弱參比光強(qiáng)，使與試樣光強(qiáng)相等，致二束光重新處于平衡。試樣對即減弱參比光強(qiáng)，使與試樣光強(qiáng)相等，致二束光重新處于平衡。試樣對各不

35、同波數(shù)紅外輻射吸收有多有少，則光楔相應(yīng)按比例移動補(bǔ)償。因而各不同波數(shù)紅外輻射吸收有多有少，則光楔相應(yīng)按比例移動補(bǔ)償。因而光楔改變相當(dāng)于試樣的透射比，以縱坐標(biāo)被記錄在紙上，單色光的波數(shù)光楔改變相當(dāng)于試樣的透射比，以縱坐標(biāo)被記錄在紙上，單色光的波數(shù)連續(xù)改變，并與記錄紙移動同步，這是橫坐標(biāo)。最后得到透視比對波數(shù)連續(xù)改變，并與記錄紙移動同步，這是橫坐標(biāo)。最后得到透視比對波數(shù)波長的紅外光譜吸收曲線光譜圖）。波長的紅外光譜吸收曲線光譜圖）。v1 . 光源光源v紅外光譜儀中所用的光源通常是一種惰性固體，用紅外光譜儀中所用的光源通常是一種惰性固體，用電加熱使之發(fā)射高強(qiáng)度的連續(xù)紅外輻射。常用的是電加熱使之發(fā)射高

36、強(qiáng)度的連續(xù)紅外輻射。常用的是Nernst燈或硅碳棒。燈或硅碳棒。Nernst燈是用氧化鋯、氧化釔燈是用氧化鋯、氧化釔和氧化釷燒結(jié)而成的中空棒和實(shí)心棒。工作溫度約和氧化釷燒結(jié)而成的中空棒和實(shí)心棒。工作溫度約為為1700，在此高溫下導(dǎo)電并發(fā)射紅外線。但在室，在此高溫下導(dǎo)電并發(fā)射紅外線。但在室溫下是非導(dǎo)體，因此，在工作之前要預(yù)熱。它的特溫下是非導(dǎo)體，因此，在工作之前要預(yù)熱。它的特點(diǎn)是發(fā)射強(qiáng)度高，使用壽命長，穩(wěn)定性較好。缺點(diǎn)點(diǎn)是發(fā)射強(qiáng)度高，使用壽命長，穩(wěn)定性較好。缺點(diǎn)是價格比硅碳棒貴，機(jī)械強(qiáng)度差，操作不如硅碳棒是價格比硅碳棒貴，機(jī)械強(qiáng)度差，操作不如硅碳棒方便。硅碳棒是由碳化硅燒結(jié)而成，工作溫度在方便。

37、硅碳棒是由碳化硅燒結(jié)而成，工作溫度在1200-1500左右。左右。v2 . 吸收池吸收池v因玻璃、石英等材料不能透過紅外光，因玻璃、石英等材料不能透過紅外光，紅外吸收池要用可透過紅外光的紅外吸收池要用可透過紅外光的NaCl、KBr、CsI、KRS-5TlI 58%，TlBr42%）等材料制成窗片。用）等材料制成窗片。用NaCl、KBr、CsI等材料制成的窗片需注意防潮等材料制成的窗片需注意防潮。固體試樣常與純。固體試樣常與純KBr混勻壓片，然后混勻壓片，然后直接進(jìn)行測定。直接進(jìn)行測定。v3 . 單色器單色器v單色器由色散元件、準(zhǔn)直鏡和狹縫構(gòu)成單色器由色散元件、準(zhǔn)直鏡和狹縫構(gòu)成。v色散元件常用復(fù)

38、制的閃耀光柵。由于閃色散元件常用復(fù)制的閃耀光柵。由于閃耀光柵存在次級光譜的干擾，因此，需耀光柵存在次級光譜的干擾，因此，需要將光柵和用來分離次光譜的濾光器或要將光柵和用來分離次光譜的濾光器或前置棱鏡結(jié)合起來使用。前置棱鏡結(jié)合起來使用。v4 . 檢測器檢測器v常用的紅外檢測器有高真空熱電偶、熱釋電常用的紅外檢測器有高真空熱電偶、熱釋電檢測器和碲鎘汞檢測器。檢測器和碲鎘汞檢測器。v高真空熱電偶是利用不同導(dǎo)體構(gòu)成回路時的高真空熱電偶是利用不同導(dǎo)體構(gòu)成回路時的溫差電現(xiàn)象，將溫差轉(zhuǎn)變?yōu)殡娢徊?。溫差電現(xiàn)象，將溫差轉(zhuǎn)變?yōu)殡娢徊?。v熱釋電檢測器是利用硫酸三苷肽的單晶片作熱釋電檢測器是利用硫酸三苷肽的單晶片作為

39、檢測元件。硫酸三苷肽為檢測元件。硫酸三苷肽TGS是鐵電體是鐵電體，在一定的溫度以下，能產(chǎn)生很大的極化反，在一定的溫度以下，能產(chǎn)生很大的極化反應(yīng)，其極化強(qiáng)度與溫度有關(guān)，溫度升高，極應(yīng)，其極化強(qiáng)度與溫度有關(guān)，溫度升高，極化強(qiáng)度降低。將化強(qiáng)度降低。將TGS薄片正面真空渡鉻半薄片正面真空渡鉻半透明），背面鍍金，形成兩電極。透明），背面鍍金，形成兩電極。v當(dāng)紅外輻射光照射到薄片上時，引起溫度升當(dāng)紅外輻射光照射到薄片上時，引起溫度升高，高，TGS極化度改變，表面電荷減少，相當(dāng)極化度改變，表面電荷減少，相當(dāng)于于“釋放釋放了部分電荷，經(jīng)放大，轉(zhuǎn)變成電壓了部分電荷，經(jīng)放大，轉(zhuǎn)變成電壓或電流方式進(jìn)行測量?；螂娏鞣?/p>

40、式進(jìn)行測量。v碲鎘汞檢測器碲鎘汞檢測器MCT檢測器是由寬頻帶的檢測器是由寬頻帶的半導(dǎo)體碲化鎘和半金屬化合物碲化汞混合形半導(dǎo)體碲化鎘和半金屬化合物碲化汞混合形成，其組成為成，其組成為Hg1-xCdx Te ，x0.2，改變，改變x值，可獲得測量波段不同靈敏度各異的各種值，可獲得測量波段不同靈敏度各異的各種MCT檢測器。檢測器。v5. 記錄系統(tǒng)記錄系統(tǒng) 傅立葉變換紅外光譜儀工作原理圖傅立葉變換紅外光譜儀工作原理圖數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)模轉(zhuǎn)換器 光譜圖光譜圖外部設(shè)備外部設(shè)備鍵盤鍵盤干涉圖干涉圖計算機(jī)計算機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 濾光器濾光器定鏡定鏡動鏡動鏡 探測器探測器放大器放大器試樣試樣光源光源干涉儀干涉儀

41、光源發(fā)出的紅外輻射，經(jīng)干涉儀轉(zhuǎn)變成干涉圖，通過光源發(fā)出的紅外輻射，經(jīng)干涉儀轉(zhuǎn)變成干涉圖，通過試樣后得到含試樣信息的干涉圖，由計算機(jī)采集，并經(jīng)過試樣后得到含試樣信息的干涉圖，由計算機(jī)采集，并經(jīng)過快速傅立葉變換，得到強(qiáng)度或透光度隨頻率或波數(shù)變化的快速傅立葉變換，得到強(qiáng)度或透光度隨頻率或波數(shù)變化的紅外光譜圖。紅外光譜圖。 單色光源干涉圖單色光源干涉圖 (b)多色光源干涉圖多色光源干涉圖傅立葉變換紅外光譜儀原理圖傅立葉變換紅外光譜儀原理圖)2cos()()(vxvBxI單色光強(qiáng)度：單色光強(qiáng)度：干涉光的變化頻率干涉光的變化頻率fv和兩個因素即光源和兩個因素即光源頻率和動鏡移動速度頻率和動鏡移動速度u有關(guān)

42、，有關(guān)， fv=2 uv。多色光強(qiáng)度：多色光強(qiáng)度：dvvxvBxI)2cos()()(dxvxxIvB)2cos()()(I(x)：干涉光強(qiáng)度；：干涉光強(qiáng)度；x：光程差；：光程差；B(v)：光源的強(qiáng)度；：光源的強(qiáng)度；v：頻率。：頻率。v用傅立葉變換紅外光譜儀測用傅立葉變換紅外光譜儀測量樣品的紅外光譜包括以下量樣品的紅外光譜包括以下幾個步驟：幾個步驟：v 分別收集背景無樣品時分別收集背景無樣品時的干涉圖及樣品干涉圖。的干涉圖及樣品干涉圖。v 分別通過傅立葉變換，將分別通過傅立葉變換，將上述干涉圖轉(zhuǎn)化為單光束紅上述干涉圖轉(zhuǎn)化為單光束紅外光譜。外光譜。v 經(jīng)過計算，將樣品的單光經(jīng)過計算，將樣品的單光

43、束光譜除以背景的單光束光束光譜除以背景的單光束光譜，即得到樣品的透射光譜譜，即得到樣品的透射光譜或吸收光譜。或吸收光譜。FTIR光譜獲得過程示意圖光譜獲得過程示意圖 FTIR光譜儀的優(yōu)點(diǎn)光譜儀的優(yōu)點(diǎn) v掃描速度快幾十次掃描速度快幾十次/秒），信號累加，信噪比提高秒），信號累加，信噪比提高可達(dá)可達(dá)60：1）。）。v光通量大，所有頻率同時測量，檢測靈敏度高，樣品光通量大，所有頻率同時測量，檢測靈敏度高，樣品量減少。量減少。v掃描速度快，可跟蹤反應(yīng)歷程，作反應(yīng)動力學(xué)研究，掃描速度快，可跟蹤反應(yīng)歷程，作反應(yīng)動力學(xué)研究，并可與并可與GC、LC聯(lián)用。聯(lián)用。v測量頻率范圍寬，可達(dá)到測量頻率范圍寬，可達(dá)到45

44、006cm-1v雜散光少，波數(shù)精度高，分辨率可達(dá)雜散光少，波數(shù)精度高，分辨率可達(dá)0.05/cmv對溫度、濕度要求不高。對溫度、濕度要求不高。v光學(xué)部件簡單，只有一個動鏡在實(shí)驗中運(yùn)動，不易磨光學(xué)部件簡單，只有一個動鏡在實(shí)驗中運(yùn)動，不易磨損。損。（3試樣的制備試樣的制備v 氣體氣體v氣態(tài)樣品氣態(tài)樣品 可在玻璃氣槽內(nèi)進(jìn)行測定，它的兩可在玻璃氣槽內(nèi)進(jìn)行測定，它的兩端粘有紅外透光的端粘有紅外透光的NaCl或或KBr窗片。先將氣窗片。先將氣槽抽真空，再將試樣注入。槽抽真空，再將試樣注入。v 液體液體v1液體池法液體池法v 沸點(diǎn)較低，揮發(fā)性較大的試樣，可注入封閉沸點(diǎn)較低，揮發(fā)性較大的試樣，可注入封閉液體池中

45、，液層厚度一般為液體池中，液層厚度一般為0.011mm。v2液膜法液膜法v 沸點(diǎn)較高的試樣，直接滴在兩片鹽片之間，沸點(diǎn)較高的試樣，直接滴在兩片鹽片之間，形成液膜。形成液膜。v 對于一些吸收很強(qiáng)的液體，當(dāng)用調(diào)整厚度的對于一些吸收很強(qiáng)的液體，當(dāng)用調(diào)整厚度的方法仍然得不到滿意的譜圖時，可用適當(dāng)?shù)姆椒ㄈ匀坏貌坏綕M意的譜圖時，可用適當(dāng)?shù)娜軇┡涑上∪芤哼M(jìn)行測定。溶劑配成稀溶液進(jìn)行測定。v 固體固體v1溶液法溶液法v 把固體樣品溶解在溶劑中，用液體池測定。把固體樣品溶解在溶劑中，用液體池測定。v2KBr壓片法壓片法v首先將樣品研成粉末，一般取首先將樣品研成粉末，一般取12mg即可，然后加即可，然后加入入20

46、0mg的的KBr粉末，在研缽中研磨、混勻，轉(zhuǎn)粉末，在研缽中研磨、混勻，轉(zhuǎn)移到模具中，在低真空下壓成厚度約移到模具中，在低真空下壓成厚度約12mm的壓的壓片。試樣和片。試樣和KBr都應(yīng)經(jīng)干燥處理，研磨到粒度小于都應(yīng)經(jīng)干燥處理，研磨到粒度小于2微米，以免散射光影響。微米，以免散射光影響。v3薄膜法薄膜法va) 溶液鑄膜法：將聚合物溶液溶液鑄膜法：將聚合物溶液(濃度一般為濃度一般為2%5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù))均勻地澆涂在玻璃板上，待溶劑揮發(fā)后將均勻地澆涂在玻璃板上，待溶劑揮發(fā)后將形成的薄膜用刮刀剝離。也可以采用在氯化鈉或形成的薄膜用刮刀剝離。也可以采用在氯化鈉或溴化鉀晶片上直接涂上聚合物溶液成膜的方法

47、。溴化鉀晶片上直接涂上聚合物溶液成膜的方法。制備各種高聚物薄膜的常用溶劑制備各種高聚物薄膜的常用溶劑適合的溶劑適合的溶劑高聚物高聚物苯苯聚異丁烯，聚乙烯異丁基醚，聚丁二烯，聚聚異丁烯，聚乙烯異丁基醚，聚丁二烯，聚異戊二烯，聚氯丁二烯、聚苯乙烯異戊二烯，聚氯丁二烯、聚苯乙烯甲醇甲醇聚醋酸乙烯酯、乙基纖維素聚醋酸乙烯酯、乙基纖維素吡啶吡啶+水或冰醋酸水或冰醋酸 聚乙烯醇縮甲醛聚乙烯醇縮甲醛二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺聚丙烯腈聚丙烯腈氯仿或丙酮氯仿或丙酮聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯甲酸甲酸尼龍尼龍6二氯乙烷二氯乙烷聚碳酸酯聚碳酸酯丙酮丙酮醋酸纖維素（中等醋化度）醋酸纖維素（中等醋化度）vb)熱壓成膜

48、法熱壓成膜法v對于熱塑性的樣品，可以采用熱壓成膜的方法，即對于熱塑性的樣品，可以采用熱壓成膜的方法，即將樣品加熱到軟化點(diǎn)以上或熔融，然后在一定壓力將樣品加熱到軟化點(diǎn)以上或熔融，然后在一定壓力下壓成適當(dāng)厚度的薄膜。但是在熱壓時要防止高聚下壓成適當(dāng)厚度的薄膜。但是在熱壓時要防止高聚物的熱老化，因而可以采用增大壓力的方法盡可能物的熱老化，因而可以采用增大壓力的方法盡可能地降低溫度和縮短加壓時間。一般采用地降低溫度和縮短加壓時間。一般采用1108Pa左左右的壓力，在熔融狀態(tài)迅速加壓右的壓力，在熔融狀態(tài)迅速加壓1015s，然后迅速，然后迅速冷卻。冷卻。v3) 顯微切片顯微切片v樣品要求軟硬適中且必須有適

49、當(dāng)?shù)臋C(jī)械壓力。樣品要求軟硬適中且必須有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械壓力。v4研糊法液體石臘法）研糊法液體石臘法）v將樣品粉末與將樣品粉末與1滴石蠟油或全鹵代烴液體混合，研滴石蠟油或全鹵代烴液體混合，研磨成糊狀，再轉(zhuǎn)移至兩片氯化鈉晶片之間，進(jìn)行測磨成糊狀，再轉(zhuǎn)移至兩片氯化鈉晶片之間，進(jìn)行測試。試。v5熱裂解方法熱裂解方法v不溶不熔的樣品，采用高溫?zé)崃呀獾姆椒梢园阉蝗懿蝗鄣臉悠?，采用高溫?zé)崃呀獾姆椒梢园阉鼈冏兂梢后w、氣體或可溶性物質(zhì)，便于進(jìn)行紅外光們變成液體、氣體或可溶性物質(zhì)，便于進(jìn)行紅外光譜。雖然裂解使聚合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，但裂解產(chǎn)譜。雖然裂解使聚合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，但裂解產(chǎn)物還包括原來的各種基團(tuán)，所以與原

50、來聚合光譜還物還包括原來的各種基團(tuán)，所以與原來聚合光譜還是極相似的。要特別注意的是用熱裂解方法得到的是極相似的。要特別注意的是用熱裂解方法得到的聚合物光譜是不可能與原來的聚合物光譜完全一致聚合物光譜是不可能與原來的聚合物光譜完全一致的。的。2.7 紅外光譜在材料研究中的應(yīng)用紅外光譜在材料研究中的應(yīng)用v(1) 分析與鑒別高聚物分析與鑒別高聚物v(2) 聚合物微觀結(jié)構(gòu)的測定聚合物微觀結(jié)構(gòu)的測定v(3) 聚合物結(jié)晶度的測定聚合物結(jié)晶度的測定v（1分析與鑒別高聚物分析與鑒別高聚物尼龍類的紅外吸收光譜圖尼龍類的紅外吸收光譜圖 由于尼龍由于尼龍-6、尼龍、尼龍-7和和尼龍尼龍-8都是聚酰胺類聚都是聚酰胺類

51、聚合物，具有相同的官能合物，具有相同的官能團(tuán)，其官能團(tuán)區(qū)的譜帶團(tuán)，其官能團(tuán)區(qū)的譜帶是一樣的，是一樣的，vN-H=3300cm-1，酰胺，酰胺I和和帶分別在帶分別在1635cm-1和和1540 cm-1。這三種聚。這三種聚合物的區(qū)別是合物的區(qū)別是(CH2)n基基團(tuán)的長度不同團(tuán)的長度不同(即即n的數(shù)的數(shù)目不同目不同)，因此他們在，因此他們在1400800cm-1指紋區(qū)的指紋區(qū)的譜圖不一樣，可用來區(qū)譜圖不一樣，可用來區(qū)別這三種聚合物。別這三種聚合物。PP和和PIB在在15001000cm-1的紅外光譜圖的紅外光譜圖 聚異丁烯聚異丁烯(PIB)可看成是等可看成是等規(guī)聚丙烯規(guī)聚丙烯(PP)上的上的-H被

52、甲被甲基取代，在這種情況下，基取代，在這種情況下，PP中的中的CH3基團(tuán)在基團(tuán)在1378 cm-1處的面內(nèi)彎曲振動在處的面內(nèi)彎曲振動在PIB中分裂成兩個譜帶，而中分裂成兩個譜帶，而PP在在1153 cm-1處的骨架振處的骨架振動譜帶在動譜帶在PIB中移到中移到1227 cm-1處。處。137811531227v 苯乙烯苯乙烯-丁二烯丁二烯-苯乙烯嵌段共苯乙烯嵌段共聚物聚物(SBS)和無規(guī)共聚物和無規(guī)共聚物(SBR)的的序列分布序列分布丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物的紅外光譜苯乙烯共聚物的紅外光譜560cm-1無規(guī)共聚物無規(guī)共聚物聚合物的嵌段指數(shù)聚合物的嵌段指數(shù)()560540AA31003000不飽不飽和和C-H伸縮振動伸縮振動1601，1587，1500，1460苯環(huán)的骨架振動苯環(huán)的骨架振動970乙烯基反式構(gòu)型乙烯基反式構(gòu)型的的C-H面外彎曲振動面外彎曲振動910末端乙烯基構(gòu)型末端乙烯基構(gòu)型的的C-H面外彎曲振動面外彎曲振動740，690單取代苯單