紅外光譜與拉曼光譜

1、第1，16章紅外光譜和拉曼頻譜，第2，紅外光譜和拉曼光譜屬于頻譜技術(shù)的范疇。頻譜技術(shù)是特定波長、強(qiáng)度的輻射能通過特征能量狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的電磁波光譜。3，頻譜技術(shù)分為兩個(gè)茄子主要類別：吸收光譜和發(fā)射光譜，4，頻譜技術(shù)的核心是在構(gòu)成材料的各種粒子的輻射條件下檢測(cè)特征能量狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。分子的總能量由電子的能量(E傳記)組成。振動(dòng)能量(e振動(dòng))；旋轉(zhuǎn)能量(電子旋轉(zhuǎn))；轉(zhuǎn)換能量(e平面)；分子吸收電磁波輻射時(shí)的能量變化E電子振動(dòng)E是E平面，5，分子振動(dòng)頻譜紅外3360是吸收低對(duì)稱性的分子，容易引起偶極矩的變化，紅外光譜具有強(qiáng)光譜，有利于極性分子或替代分析。拉曼頻譜：是散射光譜，對(duì)對(duì)稱性高的分子容易引

2、起柔道偶極距離的變化，拉曼光譜具有強(qiáng)光譜，有利于非極性分子或替代基團(tuán)的分析。在研究高聚物結(jié)構(gòu)對(duì)稱性方面，紅外和拉曼光譜徐璐補(bǔ)充。6，16.1紅外頻譜，7，紅外光譜的波長范圍為0.8-1000米，可分為稱為近紅外區(qū)域的0 . 82 . 5米三部分。2.550米，稱為中紅外區(qū)；稱為501 000m或遠(yuǎn)紅外線區(qū)域。8，中紅外區(qū)：光譜是物質(zhì)吸收能量后分子振動(dòng)能量水平之間的轉(zhuǎn)移，因此被稱為分子振動(dòng)光譜。紅外光譜是紅外頻譜應(yīng)用中最重要的部分，經(jīng)常以波數(shù)(V)為單位。9，聚合物分子的各種化學(xué)鍵或組分(例如C-C，C=C，C-O，C=O，O-H，N-)，10，紅外光譜為“分子指紋”，是分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究和化學(xué)

3、根據(jù)分子紅外光譜的吸收光譜頻率的位置、強(qiáng)度、形狀、吸收光譜和溫度、聚集狀態(tài)、溶劑等關(guān)系，確定分子的空間構(gòu)成，求出化學(xué)鍵的力常數(shù)、鍵長、鍵角等。11，161 1紅外光譜的基本原理，1電磁輻射與物質(zhì)分子的相互作用Ehv Eh0被物質(zhì)吸收所產(chǎn)生的光強(qiáng)度根據(jù)頻率分布稱為吸收光譜。12，2，雙原子分子的振動(dòng)模型，re，13，F(xiàn)=-Kr Fma，如果雙原子運(yùn)動(dòng)是共振運(yùn)動(dòng)，可以將其視為以固定速度運(yùn)動(dòng)的物體直徑的投影運(yùn)動(dòng)。位移與時(shí)間的關(guān)系為，振動(dòng)頻率酰胺器的特征帶為3300cm-1 (NH) 1635cm-1 (c=o)，1540cm-1 (NH) (n-c)，690 cm利用：分光源利制作的色散型紅外光譜儀

4、因光譜因素而異。色散型紅外光譜儀分為棱鏡型和光柵型。利用干涉頻率調(diào)制原理制作的傅里葉變換紅外光譜儀。22、分布式紅外光譜儀是使用分光原理制作的主要部分，是具有分散元件的單色儀，因此被稱為分光光度計(jì)。紅外分光光度計(jì)主要由光源、單色和記錄系統(tǒng)三部分組成。24，紅外分光光度計(jì)的缺點(diǎn)：由于色散因素將復(fù)色光分成單色光，通過射頻進(jìn)入探測(cè)器：大大減弱到達(dá)探測(cè)器的亮度，時(shí)間響應(yīng)也隨著較長儀器的分辨率和靈敏度的波長不斷變化。這種弱點(diǎn)的存在限制了色散型紅外光譜儀的發(fā)展。25，傅里葉變換紅外光譜儀：關(guān)鍵部分是干涉儀系統(tǒng)。通過干涉法完成干涉頻率調(diào)制，持續(xù)改變光距離差的同時(shí)記錄中央干涉條紋的光強(qiáng)度變化，就可以得到干涉圖

5、。(威廉莎士比亞、干涉、干涉、干涉、干涉、干涉、干涉、干涉、干涉)利用電子計(jì)算機(jī)對(duì)牙齒干涉圖進(jìn)行傅里葉函數(shù)的余弦變換，終于獲得了粒子可以識(shí)別的紅外光譜。，26，組成單元如下圖所示：27，利用傅里葉變換紅外光譜儀的優(yōu)點(diǎn)高響應(yīng)檢測(cè)器，大大提高了光譜的時(shí)間響應(yīng)。因此，對(duì)微量樣品的測(cè)量、近似結(jié)構(gòu)的區(qū)分、瞬態(tài)過程的測(cè)量、與色譜的在線使用等提供了非常有利的條件。28，2樣品技術(shù)紅外光譜為樣品厚度：定性分析1030m中選擇所需的構(gòu)件。定量分析在幾微米到毫米以上。在測(cè)試過程中，透射比必須在15%到70%的范圍內(nèi)。樣品太厚，很多主要光譜被吸收到頂部，徐璐連接，看不到準(zhǔn)確的海浪位置和微妙的結(jié)構(gòu)。樣品太薄，中等強(qiáng)度

6、和弱光譜吸收太弱，因此光譜只有模糊的輪廓，失去了光譜的特征。29，干涉條紋的影響：干涉條紋與光譜重疊。尤其是頻譜變形對(duì)定量分析準(zhǔn)確度的影響很大，在長波領(lǐng)域更為明顯。30，去除干涉條紋的方法可以使樣品表面粗糙，在粗糙的物體表面形成膜，制作膜后可以用砂紙拍打樣品的一側(cè)或兩側(cè)。使用楔形薄膜；樣品薄膜兩側(cè)的折射率和樣品相似，在紅外線上涂抹透明物質(zhì)，最常用的是石蠟油和紫色煤油。31，樣品的制備，(1)溶液樣品技術(shù)廣泛用于小分子化合物的紅外頻譜測(cè)量。特別是在定量分析中，牙齒樣品技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)。很少用于高聚物的研究。32，(2)薄膜的制備溶液主膜法，將高聚物溶解成適當(dāng)?shù)娜軇?溶液的濃度取決于所需的薄膜厚度，

7、通常在20%以內(nèi))，滴入干凈的平板玻璃或金屬板中，均勻分散，并保證溶劑盡可能慢地?fù)]發(fā)，制成的薄膜質(zhì)量好。溶劑揮發(fā)后去除膜。為了去除可能殘留的溶劑，可將薄膜放入真空干燥箱內(nèi)適當(dāng)加熱。33，鑄造或熱壓膜法將少量高聚物嵌入兩KBr片之間，并放入模具內(nèi)。在沖模外部用中空的圓柱形電爐加熱，用液壓機(jī)施加壓力，直到高聚物軟化或溶解，以適當(dāng)?shù)膲毫χ圃焖璧谋∧ぁ?4，(3)在壓制技術(shù)中常用的分散介質(zhì)KBr，高聚物樣品約12毫克，經(jīng)過精細(xì)研究后與KBr粉末100，200毫克混合，將樣品和KBr均勻混合，放入模具中，對(duì)液壓機(jī)施加壓力，使其成為透明芯片。在典型的紅外頻譜測(cè)量中，KBr芯片的直徑約為1012mm，籌碼

8、厚度為0.30.5mm。壓力板的壓力約為700MPa。35，(4)糊劑法在KBr壓片的紅外光譜中經(jīng)常在3450和1635 cm-1中產(chǎn)生強(qiáng)而寬的水吸收，難以完全去除。為了避免這種干擾，有時(shí)會(huì)使用液體懸液溶劑(如液體石蠟、六氯丁二烯、撲氟烷等)，將研究出的聚合物粉末放入懸浮液中，制成膏狀，然后測(cè)量膏狀光譜。36，(5)纖維樣品的制造可分為兩類：破壞纖維形狀的樣品制造方法為KBr壓力、溶液鑄膜、膏狀懸浮液、熱壓鑄膜、冷壓膜熱解和水解。保持纖維形狀的樣品制作方法是單纖維的微量紅外頻譜技術(shù)，單纖維可以通過反射式紅外顯微鏡直接觀察。多種纖維網(wǎng)格法，37，纖維網(wǎng)格法：測(cè)量多種纖維時(shí)，將樣品纖維并排排列，形

9、成平行，不漏光的縫隙很重要。通常使用U形金屬夾將纖維平行夾在上面。纖維也可以根據(jù)同樣的要求夾在兩塊鹽之間測(cè)量。38，(6)切片研究的高聚物樣品太厚，對(duì)紅外頻譜測(cè)量不方便，但不能用溶解、熔化、加壓等手段改變樣品的物理狀態(tài)，應(yīng)考慮顯微切片技術(shù)解決。，39，16.1.3紅外頻譜分析，紅外頻譜：光譜中位置頻譜帶的相對(duì)強(qiáng)度是分析光譜中三個(gè)茄子元素的橫坐標(biāo)。波數(shù)坐標(biāo)：相對(duì)強(qiáng)度利用氣團(tuán)和頻率關(guān)系確定氣團(tuán)，確定材料的結(jié)構(gòu)。40，16.1.4紅外光譜應(yīng)用于高聚物研究，定性分析：1高聚物材料的分析和鑒定；共聚物的組成分析和序列分布研究；3聚合工藝、反應(yīng)機(jī)理研究；4老化，分解機(jī)制研究等。41，定量分析：利用蘭伯維爾定律：I0: