红外光谱法研究LB膜中的分子取向
红外光谱结合线阵列检测技术研究聚合物分散液晶膜分子取向
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DO I :10.3724/S P.J .1096.2010.01182红外光谱结合线阵列检测技术研究聚合物分散液晶膜分子取向孙国恩1 滕红2 张春玲1窦艳丽*1 徐经伟31(吉林大学材料科学与工程学院教育部汽车重点实验室,长春130025)2(吉林大学第二医院妇产科,长春130041)3(中国科学院长春应用化学研究所国家电化学和光谱研究分析中心,长春130022)摘 要 采用偏振红外光谱和变温红外光谱研究聚合物分散液晶膜中液晶分子取向随外加电场及温度的变化。
利用线阵列检测技术表征了聚合物与液晶界面处的成分分布。
结果表明,线阵列检测技术能够快速而直观地给出成分分布图,通过该成分分布图可以解释PDLC 在温度场作用下分子取向的变化。
关键词 红外光谱;线阵列检测;聚合物分散液晶;分子取向2009-09-30收稿;2010-04-16接受本文系吉林大学科学前沿与交叉学科创新项目(No .421030322416)资助*E-m ai:l douy@l jl 1 引 言聚合物分散液晶膜(Po ly m er d ispersed li q u i d cr ysta,l PDLC )是一种具有电光特性的薄膜材料[1~3],是将小分子液晶分散于透明的聚合物基体当中,形成聚合物网格结构。
与传统的液晶器件相比,聚合物分散液晶膜的优势在于不需要偏振片和取向层,可用作光电开关,光栅,大面积显示器等[4,5]。
其电光特性取决于液晶分子在工作电场中的取向度以及电场变化时液晶分子发生取向的速度,而取向速度不仅与液晶分子的流动性有关,还与液晶所受的界面锚固力有关。
文献[6~8]采用时间分辨光谱研究了在电场或外力作用下,铁电性液晶在聚合物凝胶中的取向动力学。
魏强等[9]等采用变温红外光谱技术研究了液晶的氢键作用。
M e i 等[10]用近场扫描光学显微镜,通过分子取向所引起的光学图像的变化追踪了PDLC 的重新取向过程。
线阵列检测较普通红外光谱仪的单元检测其优势在于快速并且能够一维成像,利用线阵列检测,每秒钟能扫描100张红外光谱。
聚乙烯薄膜材料的红外光谱研究
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聚 乙烯 薄膜 材 料 的 红外 光谱 研 究
张 多, 宋根 宗
1 1 0 0 0 4 ) ( 东北 大学 , 辽 宁 沈阳
摘
要: 由于红外 吸收光谱 法具有许多突 出的优点 , 因此 它在许多领域 有广泛 的应 用 。在薄膜 、 合
成纤维 、 橡胶 、 塑料 等高聚物的研究方面 , 用 于单 体 、 聚合物 、 添加剂的定性 、 定量和 结构分析 。一般 高聚 物 的红外光谱 中谱带的数 目很多 , 而且 不同种类的物质其光谱很不相 同, 特征性很 强 。此外红外 光谱法
的制样 和实验技术相对 比较简单 , 它适 用于各种物理状 态的样 品 。本实验 研究 以高聚物薄 膜材 料做样
品, 对样品高聚物进行红外光谱分 析 , 分析表 明, 本实验所用样品高聚物成分为聚 乙烯材料 , 这个 实验结
果也表 明 , 用红外光谱法鉴定 高聚物的组成非常有效 。红外光谱法用于定量组分分析 , 与其 它测 量方法 相 比, 具有制样简单方便 、 重复性好和测量精度高 的特 点。
在红 外光 谱分 析 中 , 2 . 5 m~ 1 5 a 1 m( 4 0 0 0 6 6 7 c m- ) 的 中红 外 区 是 应 用 最 广 泛 的光 谱 区。
其中 2 . 5 ~7 . 5 a 1 m称为特征谱带区。因为各类官
能 团 的 特 征 吸 收 峰 都 出 现 在 这 区 域 。7 . 5~ 1 5, a m称 为指 纹 区 , 在 鉴 定物 质 分 子 的 官 能 团时 ,
指 纹 区的一些 吸 收 峰 常 作旁 证 , 对 同系 物 或异 构 体 的鉴别 特别 有用 。物质 的分子 振动往 往 在特征 区和指纹 区产生 若 干个 吸 收 峰 , 这 些 相 互依 存 的
分子动力学模拟红外光谱
![分子动力学模拟红外光谱](https://img.taocdn.com/s3/m/9719dd2d9a6648d7c1c708a1284ac850ac020443.png)
分子动力学模拟可以用来模拟红外光谱,这主要涉及到对分子振动模式的模拟。
以下是一些具体的方法和步骤:
选择合适的模型:在模拟过程中,首先需要选择一个合适的模型来描述分子间的相互作用。
这通常涉及到对分子间力场的确定,以及确定分子间的相互作用参数。
设置模拟参数:在模拟过程中,需要设置适当的参数,包括温度、压力、时间步长等。
这些参数的选择将影响到模拟结果的准确性和可靠性。
进行模拟:在设置好参数后,就可以开始进行模拟了。
分子动力学模拟可以通过各种软件包来进行,如LAMMPS、NAMD等。
这些软件包可以通过模拟分子的运动轨迹来模拟分子的振动模式。
分析模拟结果:在模拟结束后,需要对结果进行分析。
可以通过计算分子的振动频率、振动模式等来分析分子的红外光谱。
这些结果可以与实验结果进行比较,以验证模型的准确性和可靠性。
总的来说,分子动力学模拟可以用来模拟红外光谱,这有助于深入了解分子的结构和性质,从而为实验研究提供理论支持。
但需要注意的是,由于分子动力学模拟的计算量较大,因此需要进行合理的参数选择和优化,以提高模拟的效率和准确性。
聚乙烯薄膜材料的红外光谱研究
![聚乙烯薄膜材料的红外光谱研究](https://img.taocdn.com/s3/m/3d3c2f7226d3240c844769eae009581b6bd9bd30.png)
聚乙烯薄膜材料的红外光谱研究张多;宋根宗【摘要】Infrared absorption spectroscopy has been widely used in many fields due to it has many ad-vantages.IR spectrum method is often used to characterize the properties qualitatively and quantita-tively offilm,synthetic fiber,rubber,plastic and other polymer researches for the monomer,polymer and additive.Generally,there are a lot of bands in IR spectra of polymers,and different types of the material have different spectral characteristic.Additionally,the preparation and experimental tech-niques of IR spectra are relatively simple,thus it can apply to a variety of samples.In this study,poly-mer film material was used as the samples and IR spectra investigation was characterized on the sam-ples.Different IR spectra have different characteristic absorption peaks,so it is possible to distinguish different samples with IR results.The strongest absorption bands of the spectrum are divided into six regions,according to the position,peak shape,and relative intensity of absorption peak to analyze the IR results.The results revealed that the polymer samples used in this study mainly is composed of po-lyethylene,indicating that it is very effective to identify the composition of polymers by infrared spec-troscopy method.%由于红外吸收光谱法具有许多突出的优点,因此它在许多领域有广泛的应用。
红外光谱技术在表面化学及材料科学中的应用研究
![红外光谱技术在表面化学及材料科学中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/3f861534df80d4d8d15abe23482fb4daa48d1d5c.png)
红外光谱技术在表面化学及材料科学中的应用研究红外光谱技术是一项重要的非破坏性分析技术,被广泛应用于化学和材料科学领域。
它可以用于分析各种不同类型的样品,包括化合物、聚合物、液体、固体和气体。
这种技术的基本原理是通过测量材料吸收红外辐射的频率和强度,来确定样品中的化学组成和分子结构。
在表面化学及材料科学的应用研究中,红外光谱技术是一种非常有用的工具。
本文将介绍红外光谱技术在表面化学及材料科学中的应用研究。
1. 表面化学表面化学是研究材料表面特性及其与周围环境的相互作用的领域。
红外光谱技术可以用于表征表面吸附剂、氧化物、膜和细胞等体系的相互作用。
下面介绍一些具体应用。
1.1 表面吸附剂的检测很多表面现象如吸附、润湿和粘附等都可以控制材料在某些应用中的特殊性能。
表面吸附剂是影响材料表面特性的一种重要因素。
红外光谱技术可以用于表征表面吸附剂的类型和行为,包括其在表面结构的定量测量。
例如,对于研究纳米颗粒表面吸附层结构的应用研究中,可以通过表面等离子共振光谱和红外光谱技术进行表面形貌和吸附层结构的分析和表征。
1.2 表面氧化物的检测表面氧化物在不同材料中有着不同的形成机制以及对材料性能的重要影响。
红外光谱技术可以使用ATR全反射技术来表征氧化物和其他表面杂质的存在和结构。
例如,在催化剂研究领域中,红外光谱技术可以用来研究催化剂表面化学和氧化性质,以及化学反应机理的分析。
2. 材料科学材料科学是一门交叉学科,涉及各种材料的设计、制备、表征和应用。
在材料科学领域,红外光谱技术广泛应用于聚合物、水凝胶、液晶材料等复杂材料的表征和分析。
下面介绍一些具体应用。
2.1 聚合物表面性质的研究聚合物是一种常见的材料类型。
它们用于制备各种复杂的材料,如纤维、塑料、胶粘剂等。
红外光谱技术可以用于表征聚合物表面性质的变化,包括表面化学反应和结构变化。
例如,在研究常用掺沙聚合物阳离子改性剂的过程中,可以通过红外光谱技术来确定聚合物溶液的聚合度和改性剂的结构。
薄膜红外光谱测试方法
![薄膜红外光谱测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/6fa98f01326c1eb91a37f111f18583d048640f4c.png)
薄膜红外光谱测试是一种常用的分析技术,用于研究和表征材料的化学成分、结构和功能。
下面是几种常见的薄膜红外光谱测试方法:
1.透射红外光谱法:该方法通过将红外辐射透过薄膜材料并测量透射光的强度来分析样品。
样品与红外光源之间的相对位置和路径长度会对透射谱产生影响。
2.反射红外光谱法:该方法使用反射几何配置,将红外辐射从样品表面反射回来,然后测
量反射光的强度。
反射光谱可以提供关于薄膜表面性质和组成的信息。
3.傅里叶变换红外光谱(FTIR):这是一种广泛应用的红外光谱分析技术,用于获取高分
辨率和高信噪比的红外光谱数据。
它通过将红外辐射引入干涉仪中,利用傅里叶变换的原理将光强信号转换为频谱图。
4.表面增强红外吸收(SEIRAS):该方法使用金属或其他增强剂将红外辐射聚集在薄膜表
面上,从而增强样品的红外吸收特征。
这种技术对于分析具有低浓度或表面吸收弱的化合物非常有用。
5.偏振红外光谱:通过调节入射光和检测器之间的偏振状态,可以获取样品中不同方向上
的红外吸收信息,从而了解材料的取向、对称性和分子结构。
这些方法可以根据具体应用的需要来选择和优化,以获得准确的红外光谱数据,并进一步分析和解释材料的特性和行为。
红外光谱在材料表征中的应用
![红外光谱在材料表征中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/f9176621793e0912a21614791711cc7931b778d5.png)
红外光谱在材料表征中的应用红外光谱是一种重要的材料表征工具,它可以通过检测材料对红外辐射的吸收和散射来研究材料的结构和性质。
红外光谱广泛应用于化学、物理、材料科学等领域,为我们提供了深入了解材料的方法。
一、红外光谱的基本原理红外光谱是通过在材料表面投射红外辐射,然后测量材料对红外辐射的吸收和散射来分析材料的结构和成分。
红外辐射包含了可见光和微波之间的电磁波,它的频率范围为300 GHz到400 THz。
不同的材料会对不同的波长的红外辐射表现出吸收的峰值,这些峰值可以用来确定材料的特性。
二、红外光谱在有机化学中的应用红外光谱在有机化学中有着广泛的应用。
有机化合物通常在红外光谱中表现出明显的特征吸收峰,这些峰可以帮助确定分子中的功能团和官能团。
通过红外光谱的分析,我们可以判断分子中是否含有羟基、羰基、烷基等官能团,从而推断出化合物的结构和性质。
此外,红外光谱还可以用于分析有机化合物的纯度和检测化学反应的进程。
三、红外光谱在材料科学中的应用红外光谱在材料科学中也有着重要的应用。
通过红外光谱分析材料,我们可以得到材料的吸收谱图,从而了解材料的成分和结构。
例如,通过红外光谱可以确定某种材料中是否含有特定的化学键,比如羟基键、酯基键等。
此外,红外光谱还可以用于研究材料的结晶性质、取向性和相变等特性。
四、红外光谱在物理学中的应用红外光谱在物理学中也有重要的应用。
通过红外光谱的分析,可以研究材料的振动谱和转动谱,从而了解材料的分子结构、晶格结构和性质。
例如,通过红外光谱可以检测材料中存在的不同类型的振动模式,包括平移、弯曲、伸缩等振动,这些振动可以帮助我们判断材料的化学键类型和键强度。
五、红外光谱在医学和生物学中的应用红外光谱在医学和生物学中也有着广泛的应用。
例如,通过红外光谱可以检测人体组织中的蛋白质、脂肪和碳水化合物等分子的存在和组成。
利用红外光谱的技术,可以研究生物体内分子结构的变化和有机化合物的特征,从而帮助诊断疾病和评估药物治疗效果。
红外光谱与分子结构
![红外光谱与分子结构](https://img.taocdn.com/s3/m/a00d632f1fb91a37f111f18583d049649b660ec3.png)
红外光谱与分子结构红外光谱是一种常见的分析手段,广泛应用于有机化学、无机化学、生物化学等领域。
红外光谱可以通过分析样品吸收或散射红外光的情况,来推测样品的分子结构和功能团。
本文将从红外光谱的原理、仪器和应用三个方面介绍红外光谱与分子结构的关系。
首先,红外光谱的原理是基于分子的振动和转动。
在红外区域的光波长介于0.7~300微米之间,与分子振动和转动的能级差相匹配。
当红外光与样品分子作用时,吸收特定频率的红外光,产生分子振动或转动。
这些振动和转动对应了不同的波数,可以通过分析红外光谱图谱来确定这些振动和转动的特征波数。
其次,红外光谱的仪器主要包括光源、样品室、光栅和探测器等。
光源一般采用红外灯泡或者红外激光,用来发射红外光。
样品室会将样品转换为红外光,这通常有两种方式,一种是液膜法,将样品溶解在适当的溶剂中,用一个透明的膜将样品涂抹在红外光谱仪的样品室上;另一种是固体法,即直接将固体样品放在样品室中。
光栅是一个光学元件,将红外光按不同波数进行解析和分散。
探测器可以将样品吸收或散射的红外光转换为电信号,并由电子设备进行处理和记录。
最后,红外光谱在分子结构分析中具有广泛的应用。
首先,红外光谱可以用于确定有机分子的功能团。
不同官能团会在红外光谱图谱中显示出特定的吸收峰。
例如,羟基(-OH)会表现为一个宽而明显的吸收峰,乙烷(-CH3)会表现为一个强烈的吸收峰。
通过比对样品的红外光谱与标准谱或数据库中的红外光谱,可以确定样品中存在的官能团。
其次,红外光谱还可以用于结构的确认和鉴定。
分子的结构影响着分子中原子的振动模式和频率。
例如,双键和三键的振动频率比单键高。
通过观察红外光谱图谱中的吸收峰位置和形状,可以判断样品中的结构类型。
此外,红外光谱还可以用于鉴别同分异构体。
同分异构体在红外光谱中会显示出不同的吸收峰位置和强度,可以通过比对红外光谱来鉴别它们。
除了以上应用,红外光谱还可以用于监测化学反应的进程和分析样品的纯度。
聚合物薄膜表面分子取向的表征方法
![聚合物薄膜表面分子取向的表征方法](https://img.taocdn.com/s3/m/873d63cf70fe910ef12d2af90242a8956becaaf2.png)
简介控制聚合物分子的取向通常可以采用单轴定向拉伸、高电场薄膜极化、紫外偏振光照射含有光敏基团的聚合物等方法,也可以采用偏振激光辐射气相化学沉积法,得到单一取向的高分子薄膜。
目前,取向技术在压电材料、二阶非线性谐波材料以及液晶定向技术中得到广泛应用。
在液晶显示器制作中,聚合物表面取向的分子链用于控制液晶分子的定向方向,而取向分子链的获得主要是通过绒布摩擦法。
即将涂布于基板上的高分子薄膜(一般是聚酰亚胺)经过摩擦后,聚合物表面的部分分子链或链段发生了沿着摩擦方向排列的取向现象。
而其上的液晶分子因受到聚合物分子链各向异性的相互作用而引起定向排列。
为了进一步发展高性能的液晶显示器,必须了解磨擦取向高分子薄膜的取向特性,所以聚合物薄膜分子取向的表征技术得到了快速发展。
这其中包括傅立叶红外技术、偏振紫外技术、二次谐振产生(SHG)观察法、反射椭圆偏振技术(TRE)、近场X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)[]、掠角X射线衍射技术(GIXS)[以及核磁共振技术等等。
01紫外-可见光谱法对有机二阶非线性光学材料,在极化前后,随着生色团取向的变化,豪合物的紫外-可见吸收光谱也会发生变化。
假定分子的跃迁矢量平行于其永久基态偶极矩,就可以用偏振垂直于极化方向的光测定膜的吸光度,由极化前后的吸光度可求其序参数:φ=(1-A1)/A0=(3cos²θ-1)/2,其中A0为极化前的吸光度,A1为极化后的吸光度,θ为薄膜的取向角,序参数可反映薄膜或基团的取向程度。
图中为极化前后含偶氮基团的聚胺酯酰亚胺(PUI)薄膜的紫外-可见吸收光谱。
从谱图可以看出,高电场极化使得偶极矩发生取向而引起分子二向色性的变化。
由于偶极矩发生面外取向,因而极化后膜的最大吸收峰值下降。
02傅立叶红外光谱技术对于透射红外光谱,化学基团的吸收是指该基团偶极矩在垂直于入射光平面上的分量的吸收,如果基团发生了面外的取向(如电极化,激光诱导等),则其偶极矩在入射光的垂直平面上的分量将减少,因此通过测定处理前后透射红外光谱的变化,可以了解化学基团的面外取向情况。
LB膜技术
![LB膜技术](https://img.taocdn.com/s3/m/cc7f1b54ad02de80d4d8403f.png)
LB膜技术LB膜技术在适当的条件下,不溶物单分子层可以通过特定的方法转移到固体基底上,并且基本保持其定向排列的分子层结构。
这种技术是20世纪二三十年代由美国科学家LLangmuir及其学生K.Blodgett建立的一种单分子膜制备技术,它是将兼具亲水头和疏水尾的两亲性分子分散在水面上,经逐渐压缩其水面上的占有面积,使其排列成单分子层,再将其转移沉积到固体基底上所得到的一种膜。
根据此技术首创者的姓名,将此技术称为LB膜技术。
习惯上将漂浮在水面上的单分子层膜叫做Langmuir膜,而将转移沉积到基底上的膜叫做Langmuir-Blodgett膜,简称为LB膜。
单分子膜的研究开始于1S世纪,著名的美国政治家B.Franklin访问英国时,在伦敦Clapham做了一个试验,他把一匙油(约2mL)滴在半英亩的池塘水面上,油在风的吹动下迅速地铺展开,而池塘水的波浪却平静下来丁。
这可以说是有关LB膜研究最早的科学实验记录。
对这一现象科学性的解释直到1890年LRayleigh第一次提出单分子膜概念才得以完成,他利用在水表面上扩展的油膜来研究水的表面张力的规律,成功地估算出这层膜的厚度在1~2nm之间,现在知道,这就是脂肪酸单分子膜的厚度。
1891年九pockels设计了一个水槽,用一个金属障片来压缩控制膜面积,并指出在膜面积达到一定值时,油膜表面张力变化很小。
1917年LLangmuir在Pockels槽的基础上改进了实验装置,发展了一种新的膜天平,利用这套装置可以精确测定分子的尺寸和取向,了解分子之间的相互排列和作用。
他的研究奠定了单分子层膜的理论基础。
1932年Langmuir由于他出色的工作而被授予诺贝尔奖。
1919年在Faraday学会的一次会议上,Langmuir报告了他的实验结果:第一次实现了脂肪酸单分子层从水面向固体基底上的转移,而且这样的单分子层对固体基底的表面性质产生很大的影响。
在发言的最后,Langmuir 提到大多数的实验工作是由K.Blodgett完成的。
LB膜研究
![LB膜研究](https://img.taocdn.com/s3/m/2a90a5b3960590c69ec376ce.png)
LB膜的制备及其在光学中的应用学号:JP114009姓名:罗珍专业:11级化学工程与工艺LB膜的制备及其在光学中的应用摘要:介绍LB膜的研究历史、特点、制备方法、分析了影响成膜质量的因素,指出了LB膜在光学领域的应用前景。
LB 膜结构在光学领域的应用十分广泛,特别是在光计算机的应用发挥着十分重要的作用,更加引起了科学家的广泛关注。
关键词:LB膜亲水基疏水基光学引言:LB膜是用特殊的装置将不溶物膜按一定的排列方式转移到固体支持体上组成的单分子层或多分子层膜。
该膜最早由朗缪尔和布劳杰特提出而得名,是利用langmuir-blodgett技术制备的超薄膜。
它是人工利用分子间相互作用而设计和建立的特殊的分子体系。
是有机高分子单分子膜的一种堆积技术。
用来制备LB膜的技术称为LB膜技术。
与传统的真空中物理、化学气相制备薄膜方法不同,LB 膜的制备过程经历了由气相到液相至固相的连续相变过程。
而这种相变过程又是在室温和界面上发生的物理过程。
一、LB膜的历史人们研究LB膜的历史可以追溯到很远。
早在18世纪就有关于LB膜研究的记录。
到20世纪20年代,Langmuir首先制成了单层分子膜并把它转移到了固体衬底上;10余年后,他的学生Blodgett实现了多层膜的连续转移。
根据此技术首创者的姓名,将此技术称为LB膜技术。
习惯上将漂浮在水面上的单分子层膜叫做Langmuir膜,而将转移沉积到基底上的膜叫做Langmuir-Blodgett膜,简称为LB膜。
但由于当时的成膜材料为惰性分子硬脂酸(带18个碳的饱和脂肪酸),在很大程度上限制了LB膜功能的开发,以致于LB膜的研究少有人问津。
60年代初,H.Kuhn首先用LB膜技术通过单分子膜的组装构造分子有机体系,并首次把具有活性的长链双亲性分子引入到LB膜,使LB膜成为具有某种功能的超分子膜。
这对LB膜的研究产生了划时代的影响。
从80年代起,人们已能利用LB技术巧妙地把各种不同功能的分子组装成有复杂功能的LB膜。
用扩散反射红外光谱技术研究表面分子反应
![用扩散反射红外光谱技术研究表面分子反应](https://img.taocdn.com/s3/m/36daa297b1717fd5360cba1aa8114431b90d8e0a.png)
用扩散反射红外光谱技术研究表面分子反应红外光谱技术是一种广泛应用于化学反应分析的方法。
尤其当有关反应物和产物表面状态的限制时,传统的IR方法可能不足以定量地证明反应的发生,因为IR必须仅通过吸收观察。
因此,扩散反射红外光谱技术(DRIFTS)尤为重要。
DRIFTS是将红外光激发到非晶体或分散球形纳米粒子表面,从而能够收集反射光,并以反映太阳能效应的方式来探测化学反应的高灵敏度。
DRIFTS具有高的拉曼增效率。
在许多方面,DRIFTS的灵敏度、谱分辨率和稳定性已经达到了能够探索微环境化学反应本质的要求。
在DRIFTS先前的研究基础上,研究人员进行了表面反应的原位DRIFTS研究,发现DRIFTS可以在表面反应中发挥重要作用。
表明DRIFTS是表面反应机理研究中的重要方法。
DRIFTS的方法是埋下样品并使它固定到托盘上,然后用气体样品和气溶胶样品对其进行处理,最终用12个不同的光谱仪器获得反射光谱数据。
结果表明,DRIFTS在对高催化性富勒烯硼氢化合物反应的研究中表现良好。
此外,DRIFTS还可用于对催化剂的亚表面结构进行研究,并且可以通过涉及在表面上反应的质子交换反应来研究增强塑性硬化。
虽然DRIFTS不是完美的技术,但它已经被证明是表面反应的有用工具。
DRIFTS在表面反应研究中的应用日益增多,这为化学家们提供了研究表面反应机制的一种新方法。
科学家们已经在DRIFTS的基础上制造出了许多新型的红外光谱技术,如ATR-FTIR和FTIR显微镜,这些技术都具有强大的分辨率、高稳定性和高灵敏度。
这些新技术的出现充分表明表面反应作为一种新研究方法已经受到广泛重视。
总的来说,红外光谱技术为表面反应的研究提供了一个非常重要的平台,同时也为化学反应的探究带来了新的方法和突破。
在未来,科学家们将继续改进这些红外光谱技术,以获得更高的分辨率和稳定性,和更高的灵敏度。
同时,随着表面反应的研究越来越深入,这些技术也将不断发现新用途,并被广泛应用与实验室和实际分析中。
聚合物材料取向度的测试方法简述
![聚合物材料取向度的测试方法简述](https://img.taocdn.com/s3/m/84b2189e5122aaea998fcc22bcd126fff7055d15.png)
聚合物材料取向度的测试方法简述聚合物材料的取向度是指分子链或晶格结构在空间中的排列方向和程度。
取向度对于聚合物材料的性能和加工过程具有重要影响,因此对聚合物材料的取向度进行测试是非常重要的。
目前常用的测试方法有X射线衍射法、红外吸收光谱法、拉曼光谱法和偏光显微镜法等,这些方法均可以通过测定材料在不同方向上的物理性能变化来评估材料的取向度。
下面将简要介绍几种常用的测试方法:1. X射线衍射法X射线衍射法是一种用来测定材料结晶结构的方法。
通过照射材料表面,并测定X射线在不同角度上经过材料后的衍射图样,可以得到材料的晶体结构的信息,包括晶格常数、晶体取向和结晶度等。
X射线衍射法是一种精确的测试方法,可以用于评估聚合物材料的晶体取向度。
2. 红外吸收光谱法红外吸收光谱法是通过测定分子振动谱图来分析材料的取向度。
聚合物材料中不同取向度的分子链会导致不同的振动频率和吸收峰的强度。
通过分析吸收光谱图,可以定量评估聚合物材料的取向度。
这种方法简单易行,可以在常规实验室条件下进行。
4. 偏光显微镜法偏光显微镜法是一种直观的观察材料取向度的方法。
通过将聚合物材料置于偏光显微镜下观察,可以直接看到材料内部的结构排列情况。
这种方法简单直观,可以用于快速评估材料的取向度。
除了上述方法外,还有一些其他的测试方法,例如透射电镜法、磁旋转法等,这些方法也可以用于评估聚合物材料的取向度。
值得注意的是,不同的测试方法有其适用的范围和精度,选用合适的测试方法对于准确评估聚合物材料的取向度是非常重要的。
对于聚合物材料的取向度测试是非常重要的,可以通过测定材料在不同方向上的物理性能变化来评估材料的取向度。
有了对材料取向度的准确评估,可以更好地了解材料的结构和性能,为材料的设计和加工提供重要参考。
聚苯乙烯薄膜红外校准
![聚苯乙烯薄膜红外校准](https://img.taocdn.com/s3/m/78e854aa112de2bd960590c69ec3d5bbfc0ada72.png)
聚苯乙烯薄膜红外校准
以下是对聚苯乙烯薄膜红外校准的简要概述,仅供参考:
聚苯乙烯薄膜红外校准是一种针对聚苯乙烯薄膜的红外光谱校准方法。
该方
法主要用于确定聚苯乙烯薄膜的红外光谱吸收峰位置,从而评估其性能和纯度。
红外光谱是一种常用的分析方法,用于研究分子振动和转动能级跃迁引起的
光谱变化。
聚苯乙烯薄膜的红外光谱表现出特定的吸收峰,这些吸收峰与分子结构和分子间的相互作用有关。
通过对红外光谱的测量和分析,可以了解聚苯乙烯薄膜的化学结构和物理性质。
红外校准的目的是确保红外光谱仪器的准确性和可靠性。
由于不同仪器之间
的差异以及仪器随时间的变化,红外光谱的测量结果可能存在偏差。
通过校准,可以消除这些偏差,确保测量结果的准确性和可比性。
在进行聚苯乙烯薄膜的红外光谱校准时,通常采用标准样品进行校准。
标准
样品是已知成分和纯度的样品,其红外光谱吸收峰位置已经确定。
通过比较标准样品和待测样品的红外光谱,可以确定待测样品的吸收峰位置和可能的误差范围。
总之,聚苯乙烯薄膜红外校准是一种重要的分析方法,用于评估聚苯乙烯薄
膜的红外光谱性能和纯度。
通过校准,可以确保红外光谱仪器的准确性和可靠性,为材料科学、化学、生物学等领域的研究和应用提供可靠的支撑。
酞菁铜固态薄膜的红外光谱
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酞菁铜固态薄膜的红外光谱3席时权3 3丁 明 张 引 陈文启 中国科学院长春应用化学研究所, 130022 长春摘 要 利用红外透射光谱、 偏振透射光谱、 掠角反射光谱研究了三22, 42二特戊基苯氧基 82喹啉氧基酞菁铜L B 膜和蒸镀膜的结构。
确认在 L B 膜中, (1) 取代基的碳链是以六方晶系或假六方 晶系方式堆积的; (2) 用偏振红外可以区别苯环上的两个 CH 2 的伸缩振动带。
在蒸镀膜中分子基 本呈现无序状态。
主题词 酞菁酮, L B 膜, 蒸镀膜, 红外光谱近年来, 酞菁及其金属配合物固态薄膜因具有较高的热和化学稳定性用于光电、光伏、传 感器等而受到重视, 因此研究酞菁 L B 膜中的结构和功能的关系尤为重要。
对于酞菁 L B 膜的 结构表征, 以前主要是应用偏振可见光谱和表面增强共振拉曼光谱, 而用红外光谱研究酞菁L B 膜中的分子取向、晶胞堆积等结构信息则有较大的优势1, 2 。
红外光谱可以方便地研究各种 基底上的薄膜, 利用红外光谱研究酞菁L B 膜的结构, 结合红外透射光谱和掠角反射光谱, 能 给出酞菁 L B 膜中重要生色团和分子链的取向, 偏振红外透射光谱则能给出晶格点阵中轴的 取向, 并用 CH 2 的剪式振动模式能给出晶胞堆积方式的信息。
本文利用红外透射光谱、偏振 透射光谱、掠角反射光谱研究了三22, 42二特戊基苯氧基 82喹啉氧基酞菁铜 Y 型L B 膜和蒸镀膜的结构, 讨论了酞菁环平面和碳链的取向及晶胞堆积方式等信息。
实 验 部 分酞 菁 铜C 5H 11 2t ( 简 称 C u P c ) 的 衍 生 物 三22, 42二 特 戊 基 苯 氧 基 82喹 啉 氧 基 酞 菁 酮 C u P c ” N 的合成及元素分析数据见文献 3 。
表面压力~ 面积 ( Π~ A ) 曲” C 5H 11 2t O ” O 3线的测定和 L B 膜的沉积均在芬兰产 K S V 25000 双槽拉膜机上进行的。
红外光谱法测定高分子化合物的结构
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红外光谱法测定高分子化合物的结构一、实验目的1.熟悉傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)的使用方法和工作原理。
2.初步掌握红外光谱试样的制备和红外光谱仪的使用。
3 通过对高分子材料红外光谱的解释的,初步学会红外光谱图的解析,能从图上获取一些高分子的组成结构信息。
二、实验原理红外光谱与分子的结构密切相关,是研究表征分子结构的一种有效手段,与其它方法相比较,红外光谱由于对样品没有任何限制,它是公认的一种重要分析工具。
红外光谱是研究波长为0.7—1000 微米的红外光与物质的相互作用,为分子振动光谱。
是表征高聚物的化学结构和物理性质的一种重要工具。
它们可以对以下一些方面提供定性和定量的信息。
是研究高分子化合物的一种重要手段。
1.化学:结构单元、支化类型、支化度、端基、添加剂、杂质。
2.立构:顺—反异构、立构规整度。
3.物态:晶态、介晶态、非晶态、晶胞内链的数目、分子间作用力、晶片厚度。
4.构象:高分子链的物理构象、平面锯齿形或螺旋形。
5.取向:高分子链和侧基在各向异性材料中排列的方式和规整度。
还可以鉴定高聚物的主链结构、取代基和双键的位置、相转变,甚至还可以研究橡胶的老化。
总之,在微结构上起变化而在光谱上出现特殊谱线的都可以用过程都可以用红外光谱来研究。
当一定频率的红外光照射分子时,如果分子中某个基团的振动频率和它一样,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子,这个基团就吸收了一定频率的红外光。
分子吸收光能后,由原来的振动基态能级跃迁到较高的振动能级。
按照量子学说,当分子从一个量子态跃迁到另一个量子态时,就要发射或吸收电磁波,两个量子状态间的能量差ΔE 与发射或吸收光的频率ν之间存在如下关系:ΔE=hν,式中h 为普朗克(Plank)常数,等于6.626*10-34J•s,频率ν=C/λ,C 是光速,C=2.9979*108m/s。
红外辐射的波长在2μm-50μm 之间。
红外光量子的能量较小,只能引起原子的振动和分子的转动,所以红外光谱又称振动转动光谱。
聚合物材料取向度的测试方法简述
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聚合物材料取向度的测试方法简述聚合物材料取向度是指分子链在固态中的取向程度。
聚合物材料的取向度对其性能具有重要影响,因此准确测量取向度十分重要。
下面将对常用的聚合物材料取向度测试方法进行简述。
1. X射线衍射方法:利用X射线与晶体结构相互作用的原理,通过测量相对放射线强度和角度,来推断聚合物链在材料中的取向度。
该方法是最常用的取向度测量方法之一,具有准确性高、实验操作简单等优点。
2. 偏光显微镜法:通过观察聚合物材料在偏光显微镜下的泽尔迈耶纹图案,并结合理论计算,可以得到聚合物链的取向度信息。
该方法非常直观,可以直接观察到取向度的变化,但对材料的透明度和光学性质要求较高。
3. 红外线吸收法:根据聚合物链在材料中的取向度与红外线吸收的相关性,通过测量样品在红外光谱区域的吸收峰的形状和强度来推断取向度。
该方法操作简单,且可以实现在线测量,但对于不同聚合物材料的适用性存在一定差异。
4. 核磁共振方法:利用核磁共振技术对聚合物材料进行测量,通过测量样品的核磁共振信号强度和位置来推断取向度。
该方法具有高分辨率、不需破坏样品且可定量的优点,但对仪器设备要求较高且成本较高。
5. 热分析方法:利用热重分析仪、差示扫描量热计等热分析仪器,通过对样品在不同温度下物理性质的变化进行分析,来推断聚合物链的取向度。
该方法比较简单且对材料适用性广,但精度相对较低。
聚合物材料取向度的测试方法包括X射线衍射、偏光显微镜、红外线吸收、核磁共振和热分析等方法。
根据不同的实验要求和样品特性选择合适的测试方法,可以获得准确的取向度信息。