红外发射光谱法原位研究褐煤的低温氧化过程

用傅氏红外发射光谱法原位考察了褐煤的低温氧化过程，用峰拟合程序处理光谱数据，在定量的基础上讨论了煤中各主要官能团的变化规律。数据表明，氧化时，煤的芳核部分是稳定的，氧原子主要进攻脂肪族基团，通过生成过氧化物进入煤结构中，整个过程表现为含氧基团的增多和脂肪族基的减少。作为褐煤低温氧化的一个特征是芳烃ＣＨ含量的逐渐递增，这主要是由于它含有较多羧基，其中芳酸的部分羧基发生脱羧的结果。

泥质烃源岩中粘土矿物结合有机质热演化的红外发射光谱研究

选取济阳坳陷古近系渐新统沙河街组泥质烃源岩,进行小于2μm的粘土组分提取,运用红外发射光谱技术研究粘土矿物结合有机质的热演化过程和有机—粘土相互作用对有机质热演化过程的影响。结果显示,代表脂肪链结构的甲基、亚甲基振动吸收峰随着温度的升高,强度逐渐降低,烷基链由于受到粘土保护而晚于支链分解;代表芳香结构的芳环的振动吸收峰强度变化较为复杂,798,779,750 cm-1等峰随温度升高而减弱,而1 600 cm-1和3 030 cm-1峰则在200℃左右才出现并不断增强,随后慢慢减弱,且芳香度指数一直增加,显示出明显的芳构化过程。同时,粘土矿物层间水合阳离子通过"水桥"机制将含羧基的有机分子结合起来,对其演化有抑制作用。红外发射光谱研究揭示出粘土矿物结合的有机质主要通过脂肪族化合物的芳构化转化实现生烃的演化特征,是烃源岩热演化研究的有效手段。

C_2H_3自由基与O_2反应的红外发射光谱及反应通道

The reaction of vinyl radicals with oxygen was investigated by Time-Resolved Fourier Transform infrared emission spectroscopy. The radicals were produced by the pulsed laser photolysis of C2H3Br at 248 nm. Vibrationally excited products of H2CO（v1）, HCO（v3）, CO2（v3, v）, CH3（v3）, C2H2（v3）, HO2（v1）, C2H2O2（v3+v11）, CO（v） formed in the C2H3+O2 reaction have been observed. Four elementary reaction channels have been verified.

水旱条件下近红外发射光谱预报水稻直链淀粉含量与粗蛋白含量的QTL分析

以水稻珍汕97B和旱稻IRAT109杂交F9代重组自交系群体为材料,分别在水旱两种处理条件下,用近红外光谱回归模型预测群体的直链淀粉含量及粗蛋白含量。分析结果表明,两种处理条件下直链淀粉含量无显著差异,水分胁迫处理条件下粗蛋白含量显著降低。利用QTL Mapper共检测到22个主效QTL和66对显著互作位点与直链淀粉含量和粗蛋白含量有关。主效QTL对直链淀粉和蛋白质含量的联合贡献率在非胁迫条件下为35.34%和37.33%,在胁迫条件下分别为53.40%和58.10%;互作位点对直链淀粉和蛋白质含量的联合贡献率在正常水分条件下分别为66.74%和57.49%,在胁迫条件下分别为48.65%和36.59%。

利用付氏红外发射光谱研究EPO/PU IPN体系的反应动力学

利用改进的5 DX FT-IR光谱仪,测试了140℃下IPN聚合反应过程的红外发射光谱。利用峰面积比值法,计算了不同时间下的反应程度和动力学常数。实验结果表明:环氧树脂和聚氨酯反应均为一级反应,kepo=0.035,Kepo in IPN=0.10,Kpu=0.15。并讨论了反应与结构的关系。

润滑剂分子结构及其润滑作用机理的红外发射光谱研究

在自制的“原位”摩擦装置上,利用红外发射光谱技术对润滑剂在摩擦过程中的化学行为进行跟踪测量,以期对润滑剂分子结构变化与润滑作用机理进行某种关联。实验证明,红外发射光谱技术可作为原位观测摩擦过程中化学变化的有效手段。

矿岩红外发射光谱的测定及其在石油测井中的可能应用

描述了物体红外辐射的基本原理、特性以及矿岩红外发射光谱的测定，并给出了在一定温度下，对不同矿岩样品发射光谱测定的结果；讨论了红外辐射测温以及热成像系统在石油勘探中的可能应用。

时间分辨傅立叶变换红外发射光谱技术研究叔丁基亚硝酸酯的光解动力学

利用时间分辨傅立叶变换红外(TR-FTIR)发射光谱技术对叔丁基亚硝酸酯355nm激光光解动力学进行研究.通过对实验观测到的光解产物NO的时间分辨红外发射谱进行分析,获得了NO的转动温度和相对振动布居,并发现了振动布居的反转现象.结合前人的工作,我们确认了光解产物NO的最大振动布居量子数υ与光解光激发的母体分子N=O伸缩振动的泛频跃迁所涉及的振动量子数υ*之间的关系为υ=υ*-1.

红外发射光谱测试技术

红外发射光谱受诸多实验条件的影响,按测量原理可分为单光路和双光路2种测量方法。本文着重介绍用FT—IR仪器进行改进以实现对光谱发射率测量的方法,并分析了几种具体测量方法的特点。

热红外发射率光谱的野外测量方法与土壤热红外发射率特性研究

基于光谱平滑的温度 /发射率迭代算法 ,提出热红外发射率光谱的野外测量与反演方法 ;分析了不同组分、粒径及含水量土壤的热红外发射率变化规律 .结果表明 ,在 8～ 9.5 μm波长范围内土壤的发射率随SiO2 含量的增加而降低 ,随含H2 O量的增加而增大 ;在 11～ 13μm波长范围内土壤的发射率基本保持不变 .基于此分析结果 。

V_2O_5/TiO_2催化剂表面结构FT-IR发射光谱研究(Ⅱ)

用傅里哀变换红外发射光谱原位考察了V_2O_5/TiO_2催化剂在制备焙烧过程中担载偏钒酸铵的热分解步骤及其形成的表面活性相结构。偏钒酸铵在200℃左右分解,在300℃之前完全转化为晶相V_2O_5。担载于TiO_2上的偏钒酸铵在100℃左右与TiO_2已产生强的化学作用,在200℃之前已完全分解。对于10%(质量分数)V_2O_5/TiO_2催化剂其担载偏钒酸分解后在1020cm^(-1)附近出现晶相V_2O_5的特征峰。但在500℃进一步焙烧后晶相V_5O_5的峰减弱并在1025—900cm^(-1)区出现宽峰,表明部分晶相V_2O_5可能转化为二维高分散的VO_x物种。2%(质量分数)V_2O_5/TiO_2催化剂在焙烧过程中也显示晶相V_2O_5的弱峰,但同时也观察到属于VO_x物种的宽峰。进一步降低钒担载量,V_2O_5晶相特征峰逐渐消失,而在1025—900cm^(-1)区出现二维VO_x物种的宽峰。结果还表明傅里衰变换红外发射光谱是表征氧化物催化剂表面相结构的一种有力的方法。

发射FTIR光谱技术在聚合物电解质导电机制研究中的应用

运用发射FTIR光谱技术,实时监测SBA-15掺杂制备的复合聚合物电解质随温度升高其结晶状态变化的规律,结合电化学和SEM研究结果分析了无机填料对离子电导率的影响,并初步提出离子导电增强的机制。文章将为发射FTIR光谱技术应用于锂电池研究进行了探索。

方解石-白云石-菱镁矿的中远红外光谱学特征研究

利用拉曼光谱和红外光谱研究了方解石、白云石和菱镁矿的光谱学特征,探究了影响三种矿物红外辐射性能的因素。三种矿物的拉曼光谱(Raman)、中红外吸收光谱(MIR)、远红外吸收光谱(FIR)显示随着矿物中镁含量的增大将会影响CO_(3)^(2-)的面外弯曲振动(ν_(2))、反对称伸缩振动(ν_(3))和平面内弯曲振动(ν_(4)),使各光谱特征峰均向高频端迁移。基于黑体辐射定律以及在80℃、400~2000 cm^(-1)矿物的辐射能量谱,结果显示方解石、白云石、菱镁矿的发射率依次减少(0.951,0.938,0.895)。三种矿物的红外吸收光谱和发射光谱中的振动位置均受CO_(3)^(2-)基频的显著影响,在1300~1650 cm^(-1)均产生宽的低吸收带,该吸收带与CO_(3)^(2-)的反对称伸缩振动相关,且吸收带范围(202,236,272 cm^(-1))与发射率之间呈负相关关系。因此,当最强化学键的振动出现在发射光谱窄的吸收带范围内会产生相对较高的辐射能和发射率。此外,矿物的晶体结构也会影响发射率,大的离子半径、键长和晶胞体积将降低辐射过程中能量的吸收,增强辐射特性。综上研究结果,方解石、白云石和菱镁矿的拉曼光谱和红外光谱揭示了金属原子的相对质量对光谱学特征的显著影响,其发射率可能受到C-O键的反伸缩振动范围、最强吸收带控制的最低发射率以及矿物晶体结构的共同影响。这项研究呈现了必要的光谱信息和热发射率数据以识别特定的碳酸盐矿物,为类似矿物的光谱特征研究奠定了基础;同时为进一步认识地壳中大量的碳酸盐矿物提供了研究方法,也为地外勘探的深入研究给予相关的理论基础。

不同亚类硅酸盐矿物的中红外光谱学特征

利用热红外发射光谱研究了不同亚类硅酸盐矿物镁橄榄石、透闪石、蛇纹石和钠长石的红外发射光谱特征。在120oC时,通过对400～1650 cm-1的红外波段进行积分计算,发现硅酸盐矿物中镁橄榄石的发射率最高,可达到0.988,钠长石最低为0.947。硅酸盐矿物在850～1300cm-1区间均产生宽的低发射带,该发射带与硅氧四面体层中(Si,Al)-O的伸缩振动相关;在470 cm-1左右则形成相对尖锐的低发射带,与硅氧四面体层中(Si, Al)-O的弯曲振动相关。从岛状、链状、层状到架状硅酸盐矿物由于Si O2聚合程度依次增加,最强发射谷的位置依次向高频方向偏移,说明硅氧四面体中Si-O伸缩振动带的位置受到了n(Si)/n(O)比值的制约。此外,在辐射能量谱里,镁橄榄石、透闪石、蛇纹石和钠长石的最强辐射谷范围趋于变宽,依次为115、162、225和247 cm-1,反映了吸收的辐射能增加。综上可推测,硅酸盐矿物强的发射率可能与硅氧四面体中Si-O的振动模式、Si O2的聚合度、辐射能量谱中最强辐射谷的波长范围有关。

铁磁异质结的远红外脉冲辐射及其光热调控研究

飞秒激光脉冲辐照在Pt/CoFe/Ta铁磁异质结上,导致铁磁层中磁化强度超快淬灭并产生瞬态自旋流.自旋流向重金属层扩散,基于逆自旋霍尔效应在重金属层中转换成瞬态电荷流,产生宽带远红外脉冲辐射.本文通过两方面实验,研究飞秒激光的光热效应对铁磁异质结产生远红外辐射的调控.首先,通过改变外加磁场的大小和方向,研究远红外辐射脉冲振幅-磁场的磁滞回线.与振动样品磁力计测量的磁滞回线相比,远红外辐射脉冲振幅-磁场的磁滞回线表现出更小的矫顽力.增大抽运光的能量密度,发现样品的矫顽力进一步下降.其次,对Pt/CoFe/Ta三层异质结进行正向磁化饱和后施加一个反向的小磁场,实验发现当入射的激光能量密度超过1.43 mJ/cm^(2)时,远红外辐射脉冲信号发生极性的反转.上述两个实验结果不仅阐明飞秒激光脉冲的光热效应,也为基于电子自旋的远红外辐射脉冲的调控提供新方法.

Tm^(3+)和Ho^(3+)双掺氟锗酸盐玻璃的中红外发光性质

用高温熔融法制备了Tm3+和Ho3+离子双掺的65GeO2-12AlF3-10BaF2-8Li2O-5La2O3氟锗酸盐玻璃.应用Judd-Ofelt理论,获得了Ho3+离子的强度参量(Ω2,Ω4,Ω6),自发辐射跃迁几率Ar,辐射寿命τ等光谱参量.根据McCumber理论,计算了玻璃中Tm3+和Ho3+离子的吸收截面σa、受激发射截面σe和增益光谱G(λ).在808nm激光二极管激发下,研究分析了Tm3+离子的交叉弛豫过程和Tm3+敏化Ho3+离子的2.0μm的红外发射光谱.结果表明,一定浓度Ho3+的共掺提高了Tm3+(3F4)→Ho3+(5I7)之间的能量转移效率,增强了~2.0μm的红外发光.

含白云石天然碳酸盐岩在中红外波段的辐射特性研究

利用红外发射光谱研究了含白云石天然碳酸盐岩及主要组成矿物的红外发射光谱特征,探究了影响其红外辐射性能的因素。X射线衍射(XRD)和微区拉曼光谱(Raman)结果显示白云石(70%)、方解石(25%)和石英(5%)是该天然碳酸盐的主要组成物相。基于黑体辐射定律以及在80℃时、400~2000 cm^-1各矿物的辐射能量谱,显示碳酸盐岩、白云石、方解石和石英的发射率依次减少(1.010、1.000、0.997、0.958),白云石是碳酸盐岩红外辐射性能的主要贡献者。在本文研究的温度和波长范围内,含白云石碳酸盐岩中主要组成矿物的热容是温度的函数,白云石高的热容有利于提高整体的热辐射性能;矿物颗粒直径对热辐射的传播有一定的影响,颗粒直径接近于辐射波长时热辐射出现衰减导致发射率降低;当化学键(C—O键、Si—O键)的振动出现在发射光谱窄的发射带范围内(1350~1500 cm^-1和950~1275 cm^-1)则会导致相对较高的辐射能和发射率。

不同晶体结构对铁酸铜发射率影响的研究

用高温固相烧结法制备了具有立方晶体结构和四方晶体结构的铁酸铜(CuFe2O4)。在不同温度下对其进行了法向发射率测定,测定温度范围:290～873K,测定光谱范围:3～5,8～14和1～22μm。运用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射测试实验对产物的形貌以及晶体结构进行了表征和分析。实验结果表明所测样品中在各个测量温度下,具有立方晶体结构的铁酸铜在三个光谱范围内法向发射率最高。随着温度的升高:(1)自由载流子跃迁、晶格振动增强,红外辐射增强;(2)声子散射增强,红外辐射减弱。

ZrO_(2)/石墨烯高温发射光谱与艾灸燃烧发射光谱比较研究

目的:精准模拟艾灸燃烧发射光谱。方法:首先使用热电偶和红外热像仪研究了艾灸的燃烧特征。通过燃烧合成及放电等离子烧结法制备了Mg-ZrO_(2)/石墨烯复合陶瓷块体。结果:艾条燃烧过程中,芯部温度为736℃,外表工作温度约为470℃,内外部温差约270℃;发射光谱的峰值波长为3.98μm。将Mg-ZrO_(2)/石墨烯块体加热到与艾灸表面燃烧温度相同的温度时,其在3~14μm波段具有大于0.7的高发射率,且其发射光谱的峰值波长与点燃的艾条非常接近。结论:将Mg-ZrO_(2)/石墨烯块体作为发射光源关键材料用于智能电子艾灸仪中,可实现对艾灸燃烧发射光谱的精准模拟。

被动式遥感FTIR测量时的仪器响应函数校正

在应用红外发射光谱来获得某些红外源的绝对光谱能量数据,如辐射源光谱辐射通量密度、辐射源光谱辐射强度、辐射源光谱辐射亮度及光谱辐射照度等时,需要得知不同条件下的仪器响应函数。文章对被动式遥感FTIR测量时的仪器响应函数进行了校正,实验结果表明:在不同的实验条件下,仪器响应函数的变化规律是不同的,它不仅和校正时所采用的绝对黑体温度有关,而且和校正中仪器接收到的信号大小有直接关系。因此,在被动式测量时,要密切注意发射源温度以及发射源发射信号大小,以便获得最佳仪器响应函数校正结果。