液态聚乙二醇CH2剪切振动和扭转振动——拉曼光谱和密度泛函理论计算

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dft计算高动力仿生凝聚态电解质

dft计算高动力仿生凝聚态电解质以DFT计算高动力仿生凝聚态电解质为标题一、引言高动力仿生凝聚态电解质是当前材料科学领域的研究热点之一。

它具有优异的离子导电性能和化学稳定性，被广泛应用于锂离子电池、燃料电池等能源领域。

而材料的设计和优化过程中，理论计算方法起到了关键作用。

本文将介绍一种常用的理论计算方法——密度泛函理论（DFT），以及如何利用DFT计算来研究高动力仿生凝聚态电解质。

二、密度泛函理论（DFT）的基本原理密度泛函理论是一种基于量子力学的计算方法，用于研究原子、分子和固体材料的电子结构和性质。

它的基本原理是根据电子的密度来描述系统的能量和性质。

DFT通过求解电子的薛定谔方程，得到系统的电子密度，并将其作为输入，计算系统的总能量、晶格常数、电子结构等性质。

三、DFT计算在高动力仿生凝聚态电解质中的应用1. 结构优化DFT计算可以用于优化高动力仿生凝聚态电解质的晶体结构。

通过对原子位置的微小调整，可以得到能量最低的结构，从而确定材料的稳定性和晶格参数。

2. 原子间相互作用DFT计算可以揭示高动力仿生凝聚态电解质中原子间的相互作用。

通过计算能带结构、态密度等物理量，可以研究电子的运动性质和能带结构。

3. 离子传输性能DFT计算可以预测高动力仿生凝聚态电解质中离子的传输性能。

通过计算离子迁移能垒、离子扩散系数等参数，可以评估电解质的离子导电性能和动力学稳定性。

4. 电化学稳定性DFT计算可以研究高动力仿生凝聚态电解质的电化学稳定性。

通过计算氧化还原反应的能垒、电荷转移等参数，可以评估电解质在电化学环境下的稳定性和耐久性。

四、DFT计算中的挑战和改进方法1. 电子相关性DFT计算中一个重要的挑战是电子相关性的处理。

传统的DFT方法对电子相关性的描述较弱，常常低估材料的能带隙和反应能垒。

为了克服这个问题，可以采用包含更高级的电子相关性的方法，如杂化泛函和自洽GW方法。

2. 晶胞大小效应DFT计算中晶胞大小对计算结果的影响也是一个挑战。

castep计算拉曼光谱

castep计算拉曼光谱
CASTEP是一种基于密度泛函理论的第一性原理计算软件，可以用于计算材料的电子结构、晶体结构、能带结构等物性。

虽然CASTEP主要用于电子结构计算，但它也可以计算材料的振动特性，包括拉曼光谱。

要使用CASTEP计算拉曼光谱，以下是一般的步骤：
1.准备输入文件：首先，您需要准备一个CASTEP的输入文件，通常是以.cell或.mol 格式存储的材料结构描述文件。

该文件应包含所研究材料的晶胞参数、原子坐标和元素类型等信息。

2.设置计算参数：在输入文件中，您需要设置一些计算参数，以控制拉曼光谱计算的精度和速度。

这些参数包括计算方法、波函数基组、赝势、k点网格等。

对于拉曼光谱计算，您还需要指定频率和极化方向。

3.运行CASTEP计算：将准备好的输入文件输入到CASTEP程序中，并运行计算。

CASTEP将基于设定的参数对材料进行电子结构计算和振动计算。

4.分析结果：完成计算后，您可以从CASTEP的输出文件中提取拉曼光谱数据。

拉曼光谱数据通常以频率和散射强度的形式给出。

您可以进一步分析和解释这些数据，以获得关于材料的振动特性和结构信息。

需要注意的是，计算拉曼光谱是相对复杂和计算密集的任务，需要较高的计算资源和相关知识。

因此，在使用CASTEP计算拉曼光谱之前，建议您熟悉CASTEP软件的基本操作和原理，并确保您具备足够的计算能力和资源支持。

另外，根据您研究的具体材料和问题，可能还需要进行其他预处理和后处理步骤，以获得更准确和有意义的结果。

1。

ADF中文教程拉曼光谱的计算

ADF中文教程拉曼光谱的计算拉曼光谱是分析物质结构和化学键的一种非常重要的工具。

与传统的红外光谱相比，拉曼光谱具有高灵敏度、高分辨率和非接触等优点，因此在很多领域，如化学、生物、材料和环境等方面有广泛的应用。

本文将介绍关于拉曼光谱的计算方法。

首先，我们需要了解拉曼效应的原理。

当物质受到激发光的照射时，部分光子会散射并与物质中的分子相互作用，改变了光子的能量。

这种散射光的能量与入射光的能量之差称为拉曼位移。

通过测量散射光的频移，我们可以得到拉曼光谱，从而了解物质的结构和化学键。

在计算拉曼光谱时，最基本的方法是使用密度泛函理论（DFT）计算物质的振动模式。

DFT是一种量子力学的计算方法，通过求解物质中电子的波函数来描述物质的性质。

在拉曼光谱计算中，我们需要计算物质在不同的振动模式下的能量差异。

首先，我们需要准备计算模型。

这包括确定物质的晶胞结构和基元（原子组合）。

对于一些简单的化合物，我们可以从实验数据中获得晶胞结构和基元的信息。

对于复杂的分子，我们需要使用软件工具，如VASP、Quantum Espresso等来构建计算模型。

接下来，我们需要选择合适的DFT方法和基组来进行计算。

常用的DFT方法包括B3LYP、PBE等，而基组可以选择在不同基组下进行计算，以确定计算结果的可靠性。

此外，还需要考虑是否考虑溶剂效应等因素。

一旦计算模型和参数选择好了，我们就可以进行振动模式计算。

一般来说，我们需要计算物质的力常数矩阵，然后通过对角化该矩阵得到振动模式的频率和振动模式。

频率和振动模式揭示了物质中原子的运动方式，可以用来解释拉曼光谱的各个峰值。

最后，我们可以将计算得到的振动频率与实验测定的拉曼光谱进行比较，从而验证计算结果的准确性。

如果计算结果与实验结果不一致，我们可以检查计算模型和参数选择是否正确，如果有问题，可以对计算模型进行调整。

总之，计算拉曼光谱是一项复杂而有挑战性的任务，需要我们掌握一定的量子化学和计算化学知识。

2-乙酰基-1-甲基吡咯激发态结构动力学及溶剂效应的共振拉曼光谱和密度泛函理论计算

许宗平等：一２乙酰基一一ｌ甲基吡咯激发态结构动力学……理论计算
７３７
Байду номын сангаас
信息的有效手段，并已被用于苯乙酮ｓ（７ｒ态结构动力学和Ｓ－：ｒ）７２耦合机制的初步研究．Ｓ本文利用共振拉曼光谱结合密度泛函理论研究了２乙酰基一一一１甲基吡咯（一ｃＮＰ：７ｒ激发态结构动２Ａ — Ｍ）Ｓ（ｒ）７力学，考察了５（７『－凡）。７Ｓ（７耦合机制及溶剂效应．ｒ）ｒ
芳香羰基化合物的环与羰基之间存在共轭作用，其电子激发态的相对能量和反应性能不同于相使
应的脂肪族羰基化合物．这类分子的单重态和三重态的７和ｒ彻能量非常接近，适用于研究系问窜越（Ｓ）ＩＣ和产生磷光的物理过程以及价异构化、键断裂和原子转移的光化学过程．研究发现，处于ｎｒ７和凡电子态的脂肪酮类化合物均可发生Ｎｒｓ仃ｏｒｈＩ和Ｎｒｓ Ⅱ反应，大多数芳香酮或芳香ｉｏｉｒｈ但醛类化合物却只能在最低三态上发生上述反应¨ ．在光物理方面，芳香醛酮化合物具有很强的磷光，但荧光很弱＿，单重激发态寿命比相应的脂肪酮寿命要小的多．苯甲醛和苯乙酮的磷光光谱研究表４其］
上对一系列芳香羰基化合物的几个最低电子态及其极小能量交叉点结构进行研究，发现了ｓ／三／面交叉点，预示了芳香羰基化合物的暗态（，）．，的结构、ｓ光物理和光反应性质．最近，ｅａＺｗｉｌ等＿１利用超快电子衍射技术研究了ｎ暗态）订态（结构，获得了与理论计算一致的实验结果．与，ｎｒ为暗态有所不同，（７）芳香羰基化合物ｓ（彻）为明态，光吸收效率很高．但其激发态动力学和弛豫机制的研究较少．共振拉曼光谱技术是获取ＦｎｋＣｎｏｒｃ－ｏｄｎ区域结构动力学和振动耦合ａ

高分子材料PBT的密度泛函理论的研究与其变温拉曼光谱测量

2020年12月伊犁师范学院学报（自然科学版）Dec .2020第14卷第4期Journal of Yili Normal University （Natural Science Edition）Vol.14No.4高分子材料PBT 的密度泛函理论的研究与其变温拉曼光谱测量崔曦文，豆乐乐，卫来，张文*（伊犁师范大学物理科学与技术学院，新疆凝聚态相变与微结构实验室，新疆伊宁835000）摘要：采用密度泛函理论对聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT ）进行了理论计算，对其分子结构进行了优化，获得了理论上的拉曼光谱图.同时，运用激光共焦显微拉曼光谱仪对聚对苯二甲酸丁二醇酯进行了室温和变温条件下的测量，得到其实验拉曼光谱.通过对其理论拉曼光谱和实验拉曼光谱的对比和分析，并进行分子振动光谱的归属，从而得到聚对苯二甲酸丁二醇酯内部化学基团的振动信息.关键词：PBT；密度泛函；变温；拉曼光谱中图分类号：O641.1文献标识码：A文章编号：1673-999X （2020）04-0024-070引言聚对苯二甲酸丁二醇酯（Polybutylene terephthalate ，简称PBT ）分子式为［（CH 2）4OOCC 6H 4COO ］n 是由对苯二甲酸（PTA ）或对苯二甲酸二甲酯（DMT ）与1，4丁二醇（BDO ）经过缩聚反应制得的一种结晶性热塑性工程塑料［1］.它与聚酰胺（PA ）、聚碳酸酯（PC ）、聚苯醚（PPO ）及聚甲醛（POM ）统称为五大工程塑料［2］.PBT 主链具有几何规整性和刚性，并且其分子具有结构对称性.基于PBT 分子主链的几何性质和分子对称性质，从而使得PBT 聚合物具有高的机械强度、突出的耐化学试剂性、极好的耐热性和优良电性能等特点［3］.因此被广泛应用于电子、电气、家电、机械、航天、轻纺工业、医疗器件、塑料和薄膜等各个领域［4，5］.拉曼光谱法是一种对测试样品需求量少、对样品几乎没有损耗、测试快速、对样品无污染的分析技术，并且它几乎不会发生水干扰［6］.拉曼光谱技术主要研究的是分子内部振动、转动等信息［7］，与其他常规化学技术相比，拉曼光谱技术具有对官能团敏感［8］、在获得分子主链信息时表现出色、为独特的分子提供其指纹信息等优点［9］.由于不同材料有着与其他材料不同的特征图谱，因此可通过拉曼光谱技术对高分子材料进行测试，从而得到其对应的特征图谱，根据图谱去猜测分子内部的振动的基团和产生振动的原因.本文用激光共焦显微拉曼光谱仪对PBT在不同温度下进行测试，了解PBT变温拉曼光谱特性，从变温过程中拉曼峰峰位、特征峰强度的变化，了解温度对分子振动频率的影响，判定温度对分子结构的影响程度.通过运用振动光谱方法研究PBT分子层面的信息，为PBT材料的更广泛应用和相关产品的开发提供有益的实验成果［10，11］.收稿日期：2020-11-02基金项目：新疆优秀青年科技人才培养项目（2017Q038）.作者简介：崔曦文（1995—），女，伊犁师范大学在读研究生，主要研究方向：光学.*通信作者：张文（1987—），女，硕士，伊犁师范大学教师.25崔曦文等：高分子材料PBT的密度泛函理论的研究与其变温拉曼光谱测量第4期密度泛函理论（density functional theory，DFT）其计算量相对较小，并且计算结果与实验值吻合程度较高.因此在近年来被广泛应用在计算分子几何构型和振动光谱方面［12，13］.本文采用DFT方法计算了PBT分子的几何构型和振动光谱，并与实验测得的拉曼光谱进行了对比，通过FED分析软件VEDA4进行简正振动分析，从而对PBT分子的振动频率的归属做出了全面指认，其结果将有益于对PBT相关问题做更深入的研究. 1实验1.1实验样品本文所用实验样品为聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），由Sigma-Aldrich公司生产，实验时直接使用，未经加工处理.1.2实验仪器本文使用美国赛默飞公司生产的DXR型激光共聚焦显微拉曼光谱仪，配有780nm半导体稳频单纵模拟激光器.同时，光谱仪搭载了Linkam公司出产的FTIR600型冷热台，其温度区间为-196～600℃，升温速率为0.1～150℃/min.LS-2500低温恒温槽由南京新辰生物科技有限公司生产，温度范围为-5～100℃.1.3实验方法首先用镊子将样品放入冷热平台，采集室温下PBT的拉曼光谱，随后将冷热平台与低温恒温水槽连接以便保护冷热平台，将拉曼光谱仪与冷热平台连用并以3℃/min的升温速率，分别升温至50℃、70℃、90℃、110℃、130℃、150℃、170℃、190℃、210℃、230℃、250℃，并在每个温度点停留3min，以便保证温度的稳定，随后采集该温度下的拉曼光谱.2计算方法与模型构建本文借助Gaussian16商用软件，使用DFT方法、B3LYP泛函和6-31++G()d,p基组对PBT进行结构优化和频率计算，在没有任何外加条件的情况下，使其分子内力变为零，从而使PBT能量最小化，优化其分子结构如图1所示，从而计算得到PBT分子的振动光谱，即傅里叶变换拉曼光谱（FT-Raman）.随后通过VEDA4进而得到其振动模式归属.软件对分子振动光谱进行分析，获得PBT的分子势能分布（PED），图1PBT优化后的分子结构3结果与讨论3.1聚对苯二甲酸丁二醇酯分子的拉曼光谱理论计算聚对苯二甲酸丁二醇酯分子共由28个原子组成，其中含有醛基和苯环等.优化后的聚对苯二甲酸丁二醇酯分子的醛基与苯环上1个碳原子相连，4个碳原子与氢原子相连，另外1个碳原子连接1个碳原子，PBT 是非平面结构.由表1可知，经优化后的苯环上C-C键长基本相同，都接近1.40，键角接近120°.因此分子具有较好的稳定性.与苯环相连的氢原子组成4个C-H键长基本相同，都接近1.07，键角接近120°，3个亚甲基伊犁师范学院学报（自然科学版）2020年（CH2-）含有6个C-H键长基本相同，都接近1.07，键角接近110°，2个C=O键长基本相同，都接近1.26，键角接近120°.各原子之间的键能、键长、键角均在模拟误差范围之内.表1优化后聚对苯二甲酸丁二醇酯的键长、键角及二面角等几何参数C1 C2 C3 C4 C5 C6 H7 H8 H9 H10 C11 H12 C13 O14 O15 C16 H17 H18 C19 H20 H21 C22 H23 H24 O25 H26 O27 O28Bond1.40140001.40140001.40140001.40140001.40140001.07000001.07000001.07000001.07000001.54000001.07000001.54000001.43000001.25840001.43000001.07000001.07000001.54000001.07000001.07000002.33518021.07000001.07000001.43000000.96000001.43000001.2584000Angle/°120.0000000119.9999997120.0000005120.0000003120.0000000119.9999999119.9999998120.0000002120.0000000119.9999995120.0000002120.0000004120.0000000109.4712201109.4712215109.4712203109.4712203109.4712207109.4712208144.735610690.000000090.0000004144.7356103109.471220735.2643897120.0000006Dihedral/°0.00000000.00000000.0000000180.0000000180.0000000180.0000000-180.0000000-180.0000000-180.0000000-180.0000000180.00000000.000000029.9999997-59.99999960.0000003-180.0000000-59.9999993-180.0000000-59.9999993125.2643897-125.26438960.0000000180.00000000.00000000.0000000UFF TypeC-RC-RC-RC-RC-RC-RH-H-H-H-C-RH-C-RO-RO-RC-3H-H-C-3H-H-C-3H-H-O-3H-O-3O-R借助Gaussian16商用软件，使用DFT方法、B3LYP泛函和6-311++G()d,p基组计算得出了PBT分子的拉曼光谱如图2所示，利用Chruszcz［14］和P Jeffery［15］等提出的方法得其校正系数为0.9672.图2PBT的理论拉曼光谱图2627崔曦文等：高分子材料PBT的密度泛函理论的研究与其变温拉曼光谱测量第4期分子拉曼光谱主要特征峰的振动模式归属表2PBT Array3.2聚对苯二甲酸丁二醇酯的变温拉曼光谱研究首先采用差式扫描量热仪（DSC）对PBT进行测试，结果如图3所示，将PBT从20℃以5℃/min升温速率升温至260℃，发现PBT升温过程中在50～60℃出现一个坡度，其为PBT材料的玻璃化转变；在60～200℃时PBT处于结晶态；PBT在温度为200～230℃出现一个明显的峰，这个过程为PBT材料的熔融过程，由图3可知，在223℃时达到熔融过程的最高值，在230～250℃时处于熔融态.因此对此次测量PBT变温拉曼光谱测量的温度区间为50～250℃.PBT的升温拉曼光谱图如图4所示.以20℃时1614cm-1为特征峰进行归一化处理，由于在拉曼位移高于1700cm-1时几乎不存在特征峰，因此，图4仅为0～1700cm-1波数段PBT的拉曼光谱图.由图4可知，在升温过程中，PBT的主要特征峰基本保持不变，仅存在小范围峰位的移动，少数谱峰存在变化.其主要特征峰在32cm-1、204cm-1、272cm-1、632cm-1、705cm-1、798cm-1、857cm-1、883cm-1、1105cm-1、1179cm-1、1278cm-1、处.1384cm-1、1456cm-1、1614cm-1、1716cm-128伊犁师范学院学报（自然科学版）2020年在700～900cm-1波数段内选取50℃、90℃、110℃、150℃、250℃时PBT拉曼光谱，由图5可知，PBT拉曼光谱的谱峰强度是在90～150℃结晶态内变化不大，但是250℃熔融态时谱峰强度明显减小，可能是由C-H单键的摇摆振动减小造成的.如图6所示，在1050～1350cm-1波数段内选取50℃、90℃、110℃、150℃、250℃时PBT拉曼光谱，在1105cm-1处PBT拉曼光谱的谱峰随温度的升高，强度逐渐减小，与之对应的C-C单键伸缩振动减小；在1180cm-1处随着温度的升高PBT拉曼光谱的谱峰变弱，可能是该处C-H单键的摇摆振动减弱引起的；在1278cm-1处随温度升高，谱峰减小，可能是由此时C-H单键的面外弯曲振动增强引起.图5PBT797cm-1处变温拉曼光谱图图6PBT1278cm-1处变温拉曼光谱图PBT的降温拉曼光谱图如图7所示，以250℃时1613cm-1为特征峰进行归一化处理.由于在拉曼位移高于1700cm-1时几乎不存在特征峰，因此图7仅为0～1700cm-1波数段的拉曼光谱图.由图7可知，在降温过程中，PBT的主要特征峰基本保持不变，仅存在小范围峰位的移动，少数谱峰存在变化.其主要的特征峰在32cm-1、204cm-1、272cm-1、632cm-1、705cm-1、798cm-1、857cm-1、883cm-1、1105cm-1、1179cm-1、1278cm-1、1384cm-1、1456cm-1、1614cm-1、1716cm-1处.如图8所示，PBT在降温过程中，随着温度的降低，797cm-1处和808cm-1处的峰值逐渐增强，在797cm-1处可能为C=O双键的扭转振动的加强，在808cm-1处为C-H单键的面外弯曲振动的增强.通过对比250℃、125℃、50℃的谱峰峰值可知，在熔融态下相关化学键振动最弱，随着温度降低，在结晶态时化学键振动逐在玻璃化转变过程中化学键振动达到最大.渐加强，图7PBT的降温拉曼光谱图图8PBT797cm-1处和808cm-1处变温拉曼光谱图如图9所示，PBT在降温过程中，PBT拉曼光谱频移在1104cm-1、1277cm-1、1456cm-1处发生变化.随着温度的升高，PBT的拉曼光谱的谱峰逐渐加强.在1104cm-1处随着温度的降低，C-C单键的伸缩振动逐渐增崔曦文等：高分子材料PBT的密度泛函理论的研究与其变温拉曼光谱测量第4期强，在1277cm-1处是C-C单键、C=O双键的反对称振动增强，在1456cm-1处C-H单键面外弯曲振动增强.在250℃熔融态时拉曼光谱的谱峰最低，在70℃结晶态时拉曼光谱的谱峰最高.图9PBT1456cm-1处变温拉曼光谱图4结论本文从PBT的密度泛函理论的研究与其对变温拉曼光谱测量分析可得到以下结论：1）本文通过Gaussian16软件，DFT方法、B3LYP泛函和6-311++G()d,p基组对PBT进行结构优化和频率计算，得到其理论上的拉曼光谱图，并对PBT的主要特征峰振动模式归属进行指认，为PBT的变温拉曼光谱的分析提供参考.2）通过差式扫描量热仪对PBT测量，得到了其玻璃化转变的温度范围和熔融过程的温度区间，为PBT 的变温拉曼实验提供温度测量范围，通过对PBT的升温和降温拉曼光谱的采集发现PBT在熔融过程中，C-H 单键和H-O单键摇摆振动、C-C单键和C-O单键伸缩振动逐渐减弱，表明熔融对PBT分子的内部化学键的振动起到了抑制作用；在结晶过程中，C-O单键扭转振动、C-H单键摇摆振动、C-C单键、C-O单键伸缩振动和C-H单键面外弯曲振动增强，说明结晶行为对PBT分子的化学键的振动起到了加强作用.3）结合密度泛函理论对其变温拉曼光谱测量结果具体分析得到：在PBT升温过程中，797cm-1处的峰的变化是由C5H6、C5H7、C8H9、C8H10摇摆振动引起的，在1105cm-1、1180cm-1、1278cm-1处发生变化分别是由C15C18、C21C18伸缩振动、C1H8、C2H7、C4H9、C5H10、O28H29摇摆振动、C3C12、C12O7反对称伸缩振动和C15H16、C15H17面外弯曲振动引起的.PBT在降温过程中，797cm-1处和808cm-1处的峰值随着温度的降低逐渐增强，归因于C12O14、C12O13扭转振动、C24H26面外弯曲振动和C1H8、C2H7、C4H9、C5H10摇摆振动引起的.PBT的拉曼光谱频移在1104cm-1处的变化是由C15C18、C21C18伸缩振动引起的，在1277cm-1处是由C3C12、C12O7对称伸缩振动和C15H16、C15H17面外弯曲振动引起的，在1456cm-1处是由C18H19、C21H22、C21H23、C15H20、C15H16、C15H17、C24H26、C24H25面外弯曲振动引起的.参考文献：［1］晓铭.我国聚对苯二甲酸丁二醇酯的供需分析［J］.乙醛醋酸化工，2013（05）：18-22.［2］鲁东亮，邓丹泱.PBT工程塑料概况及展望［J］.工程塑料应用，1999（08）：40-42.［3］崔小明.我国聚对苯二甲酸丁二醇酯的供需分析［J］.聚酯工业，2013，26（05）：1-4.［4］谢光娜.聚对苯二甲酸-1，4-环己烷二甲醇酯的应用研究进展［J］.轻工科技，2017，33（05）：37-38.［5］陆庆云，郑道德.聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）材料命名及规格标准化［J］.化工标准化与质量监督，1993（02）：1-4.［6］张旻.表面增强拉曼光谱与微萃取分析方法联用现场检测有机污染物［D］.青岛：山东大学，2017.［7］荣新，刘国超，栾弘义，等.二维材料的变温拉曼光谱研究［J］.物理实验，2019，39（07）：1-10.2930伊犁师范学院学报（自然科学版）2020年［8］WEI G，TAN Q，DAI X，et al.Bismuth-content-dependent polarized Raman spectrum of InPBi alloy［J］.CHINESE PHYSICS B，2016，25（006）：57-62.［9］周增会，刘力，肖繁荣，等.R6G单分子表面增强共振拉曼散射光谱探测研究［J］.光谱学与光谱分析，2005（12）：1986-1990.［10］田国辉，陈亚杰，冯清茂.拉曼光谱的发展及应用［J］.化学工程师，2008（01）：34-36.［11］胡成龙，陈韶云，陈建，等.拉曼光谱技术在聚合物研究中的应用进展［J］.高分子通报，2014（03）：30-45.［12］陶亚萍，韩礼刚，梁会琴，等.2-巯基-5-甲基-1，3，4-噻二唑分子的拉曼、红外光谱和简正振动分析［J］.光散射学报，2012，24（04）：381-387.［13］崔风华，轩小朋，张衡，等.3，4二-氯-1，2，5噻-二唑的结构及其振动光谱［J］.光散射学报，2011，23（03）：257-262.［14］CHRUSZCZ K，BARANSKA M，LEWINSKI K，et al.Single crystal structure and vibrational study of pyridinephosphono carboxylic acid［J］.VIBRATIONAL SPECTROSCOPY，2003，32（2）：199-206.［15］MERRICK J P，MORAN D，RADOM L.An evaluation of harmonic vibrational frequency scale factors［J］.JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A，2007，111（45）：11683-11700.【责任编辑：张建国】Research on Density Functional Theory of Polymer Material PBT and Its VariableTemperature Raman Spectroscopy MeasurementCui Xiwen,Dou Lele,Wei Lai,Zhang Wen*(Xinjiang Laboratory of Phase Transitions and Microstructures in Condensed Matter Physics,College of Physics Science andTechnology,Yili Normal University,Yining,Xinjiang835000,China)Abstract:In this paper,the density functional theory was used to calculate the polybutylene terephthalate,the theoretical Raman spectrum was obtained by optimizing the molecular structure.At the same time,the experimental Raman spectra of polybutylene terephthalate were measured by laser confocal microscopic.Raman spectrometer at room temperature and variable temperature.Through the comparison and analysis of its theoretical Raman spectrum and experimental Raman spectrum,the vibration information of the chemical groups inside polybutylene terephthalate was obtained.Key words:PBT;density functional;variable temperature;Raman spectroscopy。

有机磷类农药的密度泛函理论计算及拉曼光谱研究

有机磷类农药的密度泛函理论计算及拉曼光谱研究黄双根;吴燕;胡建平;刘木华【摘要】Organophosphorus pesticides were often used for prevention and control disease and insect of plant,and are acute toxic to human and livestock by anti-ache activity.The molecular geometry of three organophosphorus pesticides(dimethoate,trichlor-fon and phosalone)were constructed on Gauss View3.07,and Density functional theory (DFT)was used to optimize and calcu-late the vibrational wavenumbers of three organophosphorus pesticides by B3LYP hybrid functional and 6-31G(d,p)basis set. The experimental spectra of three organophosphorus pesticides were compared with the theoretically calculated spectra and Sur-face-enhanced Raman Scattering spectra (SERS).The results indicated that the experimental spectra and theoretically calculated spectra of three organophosphorus pesticides have a very good match.The Raman peaks of three organophosphorus pesticides were roundly assigned between the range of 400~1 800 cm-1 ,and the characteristics peaks of three organophosphorus pesticides were found.The Raman vibration peak of organophosphorus pesticide may appear similar characteristic peak.The pesticide con-tained P—O is between 1 140 and 1 320 cm-1 ,the pesticide contained P—S is in the range 535~750 cm-1 ,and the organo-phosphorus pesticide contained P—O—C is n the range 920~1 088 cm-1 .The different characteristic peaks of three pesticides were found by the contrast of the surface enhanced Raman spectra.This shows that the SERS method can beused to identify the organophosphorus pesticide.The results can furnish a theoretical support for qualitative and quantitative analysis of organophos-phorus pesticide.%有机磷类农药常被用于防治植物病、虫、害,但对人、畜的急性毒性很强,能抑制乙酰胆碱酯酶。

ms计算拉曼光谱的流程

ms计算拉曼光谱的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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拉曼光谱和拉曼光谱术

拉曼光谱和拉曼光谱技术Raman spectrum and Raman spectroscopy 拉曼光谱的峰强度与相应的分子浓度成正比，拉曼光谱也能用于定量分析。

拉曼光谱一般不触及试样，也不必对试样作任何修饰，能穿过由玻璃、宝石或塑料制成的透明容器或窗口收集拉曼信息。

在工业生产中，不必预先作试样准备处理是选用拉曼光谱术而弃用其它更成熟分析技术的主要原因。

人们偏向拉曼技术的其它原因还在于维持费用低，具有其它分析技术所不具备的特有分析能力以及拉曼光谱术和红外光谱术的互补特性。

拉曼散射光的强度并不是在所有的方向都相等的。

所以讨论拉曼散射光的强度必须指明入射光传播方向与所检测的拉曼散射光之间的角度。

通常在与入射光方向成90。

或者180 。

的方向上观测拉曼散射。

这些散射几何分别称为直角散射和背散射。

温度和压力对拉曼峰的影响。

水的拉曼峰在3300cm -1 -3400cm -1。

凝聚相试样拉曼光谱的峰通常有5cm -1 -20cm -1宽，气相拉曼峰比较窄。

定量分析和定性分析应用拉曼光谱术作定量分析的基础是测得的分析物拉曼峰强度与分析物浓度间有线性比例关系。

分析物峰面积（累积面积）与分析物浓度间的关系曲线是直线。

这种曲线称为标定曲线。

通常对标定曲线应用最小二乘方拟合以建立方程式，据此从拉曼峰面积计算得到分析物浓度。

影响拉曼峰面积或峰高度的因素不只有分析物浓度，还有其它因素。

例如试样的透明程度和插入收集光系统的薄膜。

所以几乎所有拉曼定量分析方法，在建立标定曲线之前都使用某种类型的内标，以修正这些因素对拉曼峰面积或高度的影响。

有时候，当分析物浓度变化时，试样中所有成分的浓度也发生变化。

这种情况下可使用试样所有成分的总和作内标。

拉曼光谱的噪声及其减除方法拉曼光谱术常遇到的最重要的噪声来源有发射噪声、仪器噪声和背景光。

在波长小于1000nm 的拉曼测量中，发射噪声是最主要的噪声。

仪器噪声主要取决于拉曼仪的设计。

而背景光总是拉曼光谱术的潜在的问题，因为拉曼强度是很弱的。

拉曼光谱-（ＰＤＦ）

四、低维纳米体系的理论基础和光谱特征在边界处，晶体材料的平移对称性被打破了，导致了表面和界面振动模式的出现。

此外，加工处理和生长过程中，晶粒的外层原子常常与相邻原子再作用（点阵重构、钝化/腐蚀层、污染物等）而经受陡峭的热化学梯度，产生了新相，这些新相产生了新谱。

这些因素在体材料Raman谱中常常被忽略了，但可以预言在纳米晶体中它们将变得非常有意义，因为对纳米结构这些贡献是非常大的。

12纳米粒子的特征：1 维度、尺寸与特征长度1）几何维度和几何大小2）特征长度指物力长度：退相长度（dephasing length ）L φ、扩散长度（diffused length ）L d 以及电子（激子）的波尔半径r e 、粒子的德布罗意波长λd 和电磁波长λ等。

不同外界条件下的同一特征长度的几何尺寸可能会不同，如：氢原子中电子的波尔半径只有0.05nm ，而在GaAs 中传导电子的波尔半径可达10nm 。

4.1低维纳米体系的晶格动力学和光散射理论研究1949年Frohlich第一个提出并研究了有限，尺寸晶体声子谱，理论。

Frohlich研究一个双原子球形样品，球半径大于晶格常数但小于红外波长，他证明：1）球内的计划是均匀的；2）在体材料的纵、横光学声子频率ωL和ωT之间出。

现一个新的光学模——称为Frohlich模ωF随后，小尺寸晶体的晶格动力学和拉曼散射的工作不断进展，形成新的学科分支。

564.1.1 超晶格半导体超晶格结构如图所示，此结构将导致与体材料不同的新的色散和光谱特征。

1）沿生长方向，构成了光学声子势阱，阱中声子的能量特征与势阱中的电子相类似;2）新的晶格周期L = (n 1a 1+n 2a 2), (其中，n 1和n 2是单层数，a 1和a 2分别是单层厚度，一般，L >> a;体材料-π/a —π/a 的大布里渊区变为-1/L —1/L 的小布里渊区。

对1和2体材料色散曲线差别不大（声学声子通常如此），则体色散曲线“折叠”入小布里渊区，超晶格中材料1和2的声子的能量分别“分裂”成n 1+n 2个能级。

拉曼光谱实验原理小教程

��
′ ��
��′��)，可以证明，��′��是一个对称张量。对于不同坐标系，微商极化率分量的值
��
′ ��
��
′ ��
�� ′��
不同，但可作出微商极化率分量的某些组合，在不同坐标系中是协变的。这样的协变量有两个：
⋯ = ��(��1) + �� + �� + �� + ⋯，其中右边第一项为常数项，代表分子永久偶极矩，与入射光无关；第二项是线性项；其余是电场的高阶项，称非线性项。
但实际体系是多分子体系，各个分子的空间取向不同，且无规分布。一般说来，平面光入射时，不仅散
射光偏振方向与入射光不同，散射光本身也可能不再是平面偏振光，这一现象称为散射光的“退偏”。 3.2 退偏度
定义散射组态：G1（G2G3）G4，G1和G4分别表示入射光和散射光的传播方向，G2G3分别表示入射光的偏振方向和观察散射光时所取的偏振方向，G1G4构成的平面称为散射平面，它往往作为一个基准面。在测量偏振拉曼光谱时，用下列符号标记散射光强度，并以散射平面作为基准面： ��(��)，其中i和s分别表示入射光和散射光的偏振方向相对于散射平面的取向，一般用垂直于散射平面（记作⊥ ）、平行于散射平面（记作//）、自然光（记作n）三种状态表示，��是散射光观察方向和入射光传播方向的夹角。

拉曼光谱实验报告

拉曼光谱实验报告拉曼光谱实验报告引言拉曼光谱是一种非常重要的分析技术，它通过测量样品散射光的频移来提供关于分子结构和化学键信息。

本实验旨在通过拉曼光谱仪对几种常见物质进行分析，探索其分子结构和化学键的性质。

实验方法在本实验中，我们使用了一台高分辨率的拉曼光谱仪。

首先，我们准备了一系列样品，包括液态和固态物质。

然后，将样品放置在光谱仪的样品台上，并调整仪器参数以获得最佳的信号强度和分辨率。

接下来，我们使用激光器照射样品，并记录散射光的频移。

结果与讨论1. 液态样品我们首先对几种液态样品进行了拉曼光谱分析，包括水、乙醇和甲醇。

在水的拉曼光谱中，我们观察到了两个明显的峰，分别对应于O-H键的拉伸振动和弯曲振动。

乙醇和甲醇的拉曼光谱也显示出了类似的特征，但由于它们的分子结构不同，峰的位置和强度也有所不同。

2. 固态样品我们接下来对几种固态样品进行了拉曼光谱分析，包括红磷、二氧化硅和钙钛矿。

在红磷的拉曼光谱中，我们观察到了几个峰，这些峰对应于红磷晶格中的振动模式。

二氧化硅的拉曼光谱显示出了特征性的峰，这些峰对应于硅氧键的振动。

钙钛矿是一种具有复杂结构的材料，其拉曼光谱显示出了多个峰，这些峰对应于晶格振动和化学键的振动。

3. 分子结构分析通过对样品的拉曼光谱进行分析，我们可以获得有关分子结构和化学键的重要信息。

例如，在水的拉曼光谱中，O-H键的拉伸振动峰的位置可以提供关于氢键的信息。

在红磷的拉曼光谱中，振动模式的峰位可以揭示晶格结构的性质。

这些信息对于理解物质的性质和行为非常重要。

结论通过拉曼光谱实验，我们成功地对几种液态和固态样品进行了分析，并获得了有关它们分子结构和化学键的重要信息。

拉曼光谱技术在化学、材料科学和生物学等领域具有广泛的应用前景。

通过进一步的研究和探索，我们可以更深入地了解物质的性质和行为，为科学研究和工业应用提供更多的可能性。

致谢感谢实验室提供的设备和支持，以及指导老师对本实验的指导和帮助。

castep拉曼光谱计算

castep拉曼光谱计算
CASTEP（全电子材料性质计算程序）是一款广泛用于材料电子结构和物理性质的计算程序。

CASTEP可以通过使用密度泛函理论（DFT）来进行材料的电子结构和物理性质的计算。

拉曼光谱是一种分子散射光谱，它通过测量光通过物质后的散射光的频率变化来获取物质的结构和分子振动信息。

在CASTEP中，可以使用CASTEP的分子动力学模块来模拟拉曼光谱。

以下是一个简单的CASTEP模拟拉曼光谱的步骤：
1、建立分子模型：在CASTEP中，可以使用CASTEP的分子建模工具来建立分子模型。

2、计算分子结构：使用CASTEP的分子动力学模块来计算分子的结构。

3、计算分子振动：使用CASTEP的分子动力学模块来计算分子的振动模式。

4、模拟拉曼光谱：根据计算得到的分子振动模式，可以模拟拉曼光谱。

需要注意的是，CASTEP的分子动力学模块需要一定的计算资源和时间来完成模拟，因此需要根据具体的需求和资源来选择合适的模拟参数和方法。

此外，CASTEP也提供了许多其他的功能和模块，例如电子结构计算、力学性质计算、光学性质计算等等，可以根据具体的需求来选择相应的模块和功能。

拉曼光谱计算范文

拉曼光谱计算范文拉曼光谱是一种非常有用的光谱技术，可用来研究材料的结构、化学成分和分子间的相互作用。

随着拉曼光谱学的发展，计算方法得到了快速、准确地发展。

本文将介绍拉曼光谱计算的一般步骤，并以聚苯乙烯（polystyrene）为例，详细说明计算拉曼光谱的过程。

计算拉曼光谱的一般步骤如下：1.构建模型：首先，需要构建分子的模型。

这可以通过电子结构理论（比如密度泛函理论）来完成。

我们可以使用量子化学计算软件（如Gaussian、VASP等）来构建模型。

2.优化结构：接下来，需要对所构建的分子模型进行优化，以获得最稳定的几何结构。

通过计算势能面，我们可以找到分子的最稳定构型。

同样，可以使用量子化学计算软件（如Gaussian、VASP等）来进行结构优化。

3.计算力场：在计算拉曼光谱之前，还需要计算分子的力常数矩阵。

这一步可以通过解析求取分子的Hessian矩阵实现。

Hessian矩阵描述了分子的力常数，可以在很大程度上反映分子的振动行为。

通过计算Hessian矩阵，我们可以得到分子的振动频率和振动模式。

4.计算拉曼张量：一旦得到了分子的最稳定结构和振动模式，我们就可以计算拉曼张量。

拉曼张量描述了分子从一个振动模式跃迁到另一个振动模式时发生的振动拉曼散射的强度。

通常，我们可以使用量子化学计算软件（如Gaussian）来计算拉曼张量。

5.模拟拉曼光谱：最后一步是模拟拉曼光谱。

通过模拟拉曼光谱，我们可以了解分子的振动行为以及与其相互作用的其他分子如何影响拉曼散射。

通过改变光场参数（如激发光的波长、极化方向等），我们可以预测不同条件下的拉曼光谱响应。

使用光谱模拟软件（如SpectraGryph、Origin等），我们可以将计算得到的拉曼张量与实验数据进行比较，并验证计算结果的准确性。

以上是计算拉曼光谱的一般步骤。

接下来，我们将以聚苯乙烯为例，详细说明计算拉曼光谱的过程。

聚苯乙烯（polystyrene）是一种常见的合成聚合物。

原子的振动和旋转能量级的计算方法

原子的振动和旋转能量级的计算方法原子是物质的基本组成单位，其内部存在着各种运动形式，其中包括振动和旋转。

了解原子的振动和旋转能量级的计算方法对于研究物质的性质和反应过程具有重要意义。

本文将介绍一些常用的计算方法，帮助读者更好地理解原子的振动和旋转。

一、原子的振动能量级计算方法原子的振动是指原子核和电子在势能场中的相对运动。

振动能量级的计算方法主要基于量子力学理论。

量子力学描述了微观粒子的运动和相互作用，通过解薛定谔方程可以得到原子的能量本征值。

1. 简谐振动模型简谐振动模型是最简单的振动模型，假设原子在势能场中受到的力是线性的，并且势能与位移的关系是二次函数。

根据量子力学理论，可以得到简谐振动的能量本征值公式：E = (n + 1/2) hν其中，E表示能量，n为量子数，h为普朗克常数，ν为振动频率。

这个公式表明，简谐振动的能量是量子化的，只能取离散的能级。

2. 分子振动能级计算对于复杂的分子体系，振动能级的计算需要使用量子化学方法，如密度泛函理论（DFT）和哈特里-福克（HF）方法。

这些方法可以通过求解分子的薛定谔方程，得到分子的振动能级和振动频率。

3. 振动能级的实验测定除了理论计算，实验方法也可以用于测定振动能级。

常用的实验方法包括红外光谱和拉曼光谱。

这些光谱技术可以通过测量分子的振动频率和振动强度，得到分子的振动能级信息。

二、原子的旋转能量级计算方法原子的旋转是指原子围绕其自身轴心的旋转运动。

旋转能量级的计算方法主要基于经典力学和量子力学理论。

1. 经典力学方法经典力学方法假设原子是刚体，可以使用刚体动力学的理论进行计算。

旋转能量级的计算公式为：E = J(J + 1) / 2I其中，E表示能量，J为角动量量子数，I为转动惯量。

这个公式表明，旋转能量是连续的，且与角动量和转动惯量有关。

2. 量子力学方法量子力学方法描述了原子围绕轴心旋转的量子行为。

旋转能量级的计算需要使用旋转对称性和角动量理论。

二醇组人参皂苷的红外和拉曼光谱比较研究

表２珍珠粉末体外释药结果（／＇ｔ＝３）
样
１０
和拉曼光谱研究人身皂苷，目前还未见报道。
１材料与方法１．１样品来源人参皂苷标准品，由长春中医药大学新药研发中心提供。１．２红外光谱的测量采用溴化钾压片法制成薄片，直接放人ＶＥＲＴＥＸ８０ｖ型傅立叶变换红外光谱仪中进行检测，分辨率为２ｅｍ一，扫描范围为４０００。４００ｃｍ～，扫描次数为３２次。１．３拉曼光谱的测量将样品直接置于５０倍镜头下进行拉曼检测。激发波长５１４．５ｎｍ，功率为１ｍｗ，分辨率４ｃｍ－。，在１８００～２００ｃｍ＿１区段进行扫描，积有效成分可以通过离体角膜进入接收液，并且由于药物为粉末状，起到了一定缓释释放药效的作用，但其累积释药量较低直接影响眼部用药的疗效，也存在对眼部的刺激性、用药剂量不准确及药物利用率差等缺点；而珍珠提取液弥补了珍珠粉存在的上述缺点，释药迅速、完全、利用率高，充分体现了液体药物的优
ｅｍ叫处均有较强的红外吸收；在３
ｅｍ。１范围内，Ｒｄ、Ｒｃ、Ｒｂｌ、嗽、ｍ，２的峰形
看，二醇组人参皂苷Ｒｈ２、Ｒｄ、Ｒｅ、啮、ｒｕ，２、ＲｂＩ在ｌ
８００—２００（２ｍ。１之间的拉曼谱图没有很大的差别。
基本相同，均为不明显的两个肩峰，出峰位置大致为２９３２ｅｍ。１和２６７３ｅｍ～，吸收值较低，而ｅ，９３、Ｒｈｚ在２ｅｍ一处也有吸收峰，只是在２９７２ｃｍ。１处多了一个肩峰，且两种皂苷在此区段总体上的吸收值比前５种人参皂苷的高；７种人参皂苷在１６３９律：珍珠提取液释药速度显著高于珍珠粉
末，并且释药量也显著高于珍珠粉末。而珍珠粉眼部给药具有缓慢释药特性。３．２珍珠粉及珍珠提取液的释药机理初探通过本
［３］王丽茹，张强．盐酸地匹福林眼用凝胶剂的研究［Ｊ］．中国新药杂志，２００２，ｌｌ（４）：３００－３０３．作者简介：李超英（１９５９一），女，博士，教授。研究方向：药物缓控释给药系统研究和开发。ｆ收稿日期：２００８—０９—０８）

乙晴拉曼光谱-概述说明以及解释

乙晴拉曼光谱-概述说明以及解释1.引言1.1 概述乙晴拉曼光谱是一种非常重要的分析技术，被广泛应用于化学、物理、生物等领域。

它是由印度科学家乙晴拉曼于1928年首次提出的，因此得名为乙晴拉曼光谱。

乙晴拉曼光谱利用激光照射样品后，测量样品散射光中微小的频移和强度变化，从而分析样品的成分和结构。

这种非侵入式、非破坏性的分析技术，具有操作简便、分析迅速、灵敏度高等特点，因此在科学研究、质量控制、环境监测等领域得到了广泛应用。

乙晴拉曼光谱的原理是基于拉曼散射效应，即当激光与样品相互作用时，部分光子被样品散射，并且在散射过程中发生了能量和频率的变化，形成了拉曼散射光。

这种频移可提供关于样品的物质结构和成分的信息，使得乙晴拉曼光谱成为一种非常有用的分析方法。

乙晴拉曼光谱具有广泛的应用领域。

在化学研究中，它可以用于研究化学反应的动力学过程、确定化合物的结构和配位环境等；在物理学领域，它可以用于研究材料的光学性质、晶格振动等；在生物医学研究中，它可以用于分析生物分子的结构和功能等。

此外，乙晴拉曼光谱还可以在食品安全、环境监测、药物开发等领域起到重要作用。

当然，乙晴拉曼光谱也存在一些局限性。

由于样品中的强瑞利散射信号，乙晴拉曼光谱的信号强度相对较低，需要高灵敏度的仪器和技术来获得准确的分析结果。

此外，样品的荧光干扰也会对乙晴拉曼光谱的分析造成一定的困扰。

为了进一步发展乙晴拉曼光谱技术，我们可以采取一些措施。

例如，改进仪器设备，提高探测器的灵敏度和分辨率，以便更好地提取和分析乙晴拉曼信号。

此外，可以探索新的样品处理方法和分析技术，减少样品的荧光干扰并提高乙晴拉曼信号的强度。

总之，乙晴拉曼光谱作为一种重要的分析技术，在化学、物理、生物等领域具有广泛的应用前景和潜力。

随着科学技术的不断发展，乙晴拉曼光谱在材料研究、环境保护、医学诊断等领域的应用将会更加广泛和深入。

文章结构部分的内容如下：文章结构是指文章的整体组织架构，包括各个章节的次序和内容。

拉曼光谱计算范文

拉曼光谱计算范文拉曼光谱计算基于拉曼散射原理，该原理表示当光束通过物质时，部分光子与分子或晶格之间的振动相互作用并发生散射。

散射的光子频率会发生偏移，这种频率偏移被称为拉曼散射。

通过测量拉曼散射光的频率偏移，可以获得关于物质分子振动和晶格振动的丰富信息。

进行拉曼光谱计算有两种常见的方法：经典力学方法和量子力学方法。

经典力学方法基于分子运动的经典力学方程，通过计算分子的振动频率和振动模式来预测拉曼光谱。

量子力学方法则更加精确，基于量子力学的波函数和运动方程，可以计算出分子的振动频率和振动模式，从而预测拉曼光谱。

对于小分子，经典力学方法通常足够准确。

计算拉曼光谱需要考虑分子中的所有原子，以及它们之间的相互作用。

可以使用分子力场模型来描述原子之间的相互作用，并使用标准的振动模式来计算分子的振动频率和振动模式。

这些振动模式包括拉伸振动、弯曲振动和扭转振动等。

通过将这些振动模式与实验数据进行比较，可以验证计算模型的准确性。

对于大分子或复杂体系，需要使用更加复杂的方法，如量子力学计算。

量子力学计算考虑了分子内外的所有电子的量子力学效应，并使用密度泛函理论等方法来计算分子的振动频率和振动模式。

量子力学计算通常需要强大的计算能力和复杂的数值方法，但可以提供更准确的结果。

拉曼光谱计算在理论和实验研究中都扮演着重要的角色。

它可以用于研究各种类型的物质，如有机化合物、无机材料、生物分子等。

通过计算拉曼光谱，可以了解物质的分子结构、键合信息、晶格动力学特性等。

这对于材料科学、化学、生物学等领域的研究具有重要的应用价值。

总之，拉曼光谱计算是一种用于研究物质的分子振动和晶格振动的技术。

通过计算分子的振动频率和振动模式，可以预测和解释拉曼光谱的理论谱线。

这对于理论和实验研究都非常有用，并在许多科学领域中得到了广泛应用。

聚乙二醇_聚乙烯共混物薄膜表面的浓度梯度

第21卷第2期高分子材料科学与工程V o l.21,N o.2　2005年3月POL Y M ER M A T ER I AL S SC IEN CE AND EN G I N EER I N G M ar.2005聚乙二醇聚乙烯共混物薄膜表面的浓度梯度Ξ钱　浩,林志勇(华侨大学材料科学与工程学院,福建泉州362021)摘要:利用变角衰减全反射傅立叶转变红外光谱(A TR2FT2I R)法,分别以峰高和峰面积比为参考基准,分析了聚乙二醇聚乙烯共混物薄膜的表面浓度梯度变化,认为在薄膜样品的制备过程中,金属模具的界面诱导作用是引起共混物薄膜表面层中产生浓度梯度的主要因素。

通过A TR2FT2I R法和水接触角法,分析了聚乙二醇组分的表面富集程度随本体浓度的变化,从聚乙二醇组分相畴尺寸和分散相密度的角度讨论了聚乙二醇组分表面富集的过程。

关键词:变角衰减全反射傅立叶转变红外光谱;梯度浓度;聚乙二醇中图分类号:TB383 文献标识码:A 文章编号:100027555(2005)022******* 聚合物制品的表面特性对其应用有重要的影响,而这些性能要求有时并不是聚合物自身所固有的,需要采取各种方法进行改性[1～3]。

聚乙烯的表面极性和表面自由能都比较低,限制了其应用范围,故往往采用向聚乙烯制品中添加极性表面改性剂来改善其表面性能[4,5]。

在前期工作的基础上[6],我们采用可变角A TR2FT2 I R、接触角等方法对共混物的表面特性进行了研究,分析了表面改性剂在聚合物表面层中形成的浓度梯度结构,讨论了极性组分向表面选择性迁移富集的影响因素。

1　实验部分1.1　原料线性低密度聚乙烯:广州石化有限公司产品;聚乙二醇:分子量400,进口分装。

1.2　制备聚合物共混物和共混物薄膜聚乙烯和聚乙二醇共混物在流变仪的密炼室中混炼,混炼后取出,在室温中冷却。

共混物放入钢制模具中加热到160℃,然后在平板硫化机上加压,冷却后,开模得共混物薄膜。