纳米银对玉米幼苗傅里叶红外光谱特性的影响

随着纳米科技的飞速发展和纳米产品的广泛使用,纳米颗粒不可避免地进入土壤环境成为一种潜在环境污染物,对土壤生态系统产生潜在威胁。傅里叶变换红外光谱是一种基于有机物分子中极性键振动简便快速和高分辨率分析物质组成和含量的技术。为明确纳米颗粒对植物生长和主要代谢物的影响,以纳米银为供试材料,以玉米(Zea may)为供试植物,基于盆栽试验探究不同浓度纳米银(0、1.0、5.0、10.0 mg·kg^(−1))的植物生物效应,分析了不同浓度纳米银对玉米幼苗生物量的影响,利用傅里叶红外光谱法研究了不同浓度纳米银对玉米幼苗根系和叶片有机物质的影响。研究结果表明,随着纳米银浓度增加玉米幼苗地上部和地下部生物量均呈降低趋势,高浓度纳米银(10.0 mg·kg^(−1))显著降低了玉米幼苗地上部和地下部生物量,降幅分别达16.5%和22.2%。不同浓度纳米银对玉米幼苗根系和叶片有机物质产生了不同程度的影响。低浓度纳米银(1.0、5.0 mg·kg^(−1))提高了玉米幼苗根系羧基、羟基等基团和有机酸、蛋白质等有机物质含量,有助于吸附和固定银离子,降低纳米银对玉米幼苗生长的影响。高浓度纳米银(10.0 mg·kg^(−1))降低了玉米幼苗根系和叶片4000-400 cm^(−1)波数范围内官能团相关有机物质含量。由此可见,低浓度纳米银下植物可通过调节羟基、羧基等基团相关有机物质含量的变化抵抗纳米银对植物的影响,但高浓度纳米银不利于植物有机物质的合成,进而影响植物生长。该结果可为揭示纳米银对玉米幼苗生长和生理代谢的影响机理提供理论依据。

纳米SiO_2及其改性物的透射和漫反射傅里叶变换红外光谱研究

对两种纳米SiO2材料及两种SiO2改性物的透射及漫反射红外光谱进行了研究。漫反射红外光谱法更能表征出纳米SiO2材料及其改性物结构的表面状态特征,当样品取样量受限的条件下,表征结果更优于透射法。

利用2DCOS进行多组分混合气体傅里叶变换红外光谱分析中同分异构体谱峰的辨别

在利用傅里叶变换红外光谱进行混合气体定量分析中,针对烃类尤其是同分异构体等构成的混合气体其谱图特征相似、吸收峰严重交叠,不易进行特征吸收成分的判别和特征变量选择的问题,为增强谱峰分辨力,采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红外光谱对烃类混合气体分析中同分异构体进行辨别,以异丁烷和正丁烷的红外光谱及受浓度扰动组成的光谱组为例进行二维相关红外光谱分析。通过观察全波段和主吸收峰波段单组分气体的傅里叶变换红外光谱,可知其谱图相似,吸收峰严重交叠,如果混合在一起,将基本无法辨别何种分子结构及成分。通过广义二维相关光谱的变换,其二维相关光谱的同步谱和异步谱可以清晰地辨别出异丁烷和正丁烷的特征吸收峰及其各自强度,实验结果可知,异丁烷在2 893,2 954和2977cm-1,正丁烷在2 895和2 965cm-1具有强的吸收特征谱线。分析结果初步验证了二维红外相关光谱在多组分混合气体傅里叶变换红外光谱定量分析中谱分辨率增强方面的应用。

一种傅里叶红外光谱校准数据库软件系统研究

傅里叶红外光谱分析方法具有分辨率高、光通量大、频带宽等优点,在痕量成分分析领域应用广泛。在污染大气成分在线监测过程中,准确的标准光谱数据库是进行大气成分探测的首要条件和计算基础。开发了一套可用于红外光谱在线分析的校准光谱数据库平台,研究在使用傅里叶红外光谱仪进行实际测量的过程中,影响表观光谱的仪器因素,具体包括仪器分辨率、切趾函数和入射辐射的立体角等。在此基础上,对傅里叶红外光谱仪仪器线型函数进行建模,实现高分辨率校准光谱的环境参数和仪器线型函数匹配,建立了一套基于HITRAN的红外光谱定量校准数据库,并给出了基于该数据库的仿真校准光谱实例。该数据库可用于大气痕量和微量成分的红外光谱分析研究。

纳米级红外光谱用于聚合物的表征

尽管红外微光谱有广阔的用途,但是由于光学规则与实际设计的局限性,其基本的空间分辨率受到了限制。傅里叶变换红外光谱的空间分辨率局限于3倍的红外辐射波长。通过使用衰减全反射(ATR)的方式,可以将其空间分辨率接近于其辐射波长。纳米级红外光谱(Nano IR)技术可以解决分辨率的限制,提供一种在200nm及其之上可以测量样品物理和化学性质的方法。

基于流变实验和红外光谱检测的高煤级煤流变特征

通过对沁水盆地高煤级原生结构煤（镜质组最大反射率Ro,max=2.571%）样品进行不同温压和不同应变速率流变实验,并对实验前后样品进行傅里叶变换红外光谱（FTIR）检测,深入研究了高煤级煤的流变特征,同时探讨了其流变条件。结果表明：不同温压和应变速率下,煤岩发生了不同程度的流变。当温度在300℃时,样品开始表现出脆性流变向脆韧性流变转换的特征;温度接近400℃,煤岩可见韧性流变特征;高煤级煤脆性向韧性转化能够提高其煤化程度;通过红外光谱测试,高煤级原生结构煤随着流变程度的不断增强,其脂肪族结构发生不同程度的变化,而芳香族结构有所增加,韧性流变煤结构有序度大为提高。将流变煤结果与同类型的天然流变特征对比发现：实验流变煤的显微构造和大分子结构与天然条件下是一致的;300~400℃是实验室高煤级煤岩发生脆韧性转换的条件,而地质演化过程中高煤级煤在较低应变速率下脆韧性转换的温度可能为50~150℃,在较高应变速率下脆韧性转换的温度可能为100~250℃。

X射线衍射-红外光谱-扫描电镜表征超声辅助合成GdPO4：Ce：Tb纳米材料形貌及光学性质

超声辅助方法是制备纳米材料的有效手段,可提高纳米材料的磁学、光学等特殊性能。本文在不同pH条件下超声辅助合成GdPO4：Ce：Tb三元体系荧光粉,采用X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、透射电子显微镜及光致发光荧光光谱分析方法对样品进行了表征。结果表明：1样品仅在pH=1时,才能生成规则的15nm×104nm六方晶系纳米棒状正磷酸盐绿色荧光粉,晶体优先选择（102）及（200）晶面生长;pH〈1无法得到样品;pH〉1为颗粒状的正磷酸盐绿色荧光粉。2Gd、Ce、Tb三元体系中Ce3＋离子能量较高的5d组态将能量传递给Gd3＋离子,而Gd3＋离子的跃迁发射与Tb3＋离子的吸收峰有较大的光谱重叠,故传递途经是Ce3＋→Gd3＋→Tb3＋;少量Ce3＋的引入可提高以GdPO4基质发光材料的发光强度,此为开发稀土材料提供了理论指导。

X射线衍射-红外光谱-扫描电镜表征超声辅助合成GdPO_4:Ce,Tb纳米材料形貌及光学性质

超声辅助方法是制备纳米材料的有效手段,可提高纳米材料的磁学、光学等特殊性能。本文在不同p H条件下超声辅助合成GdPO_4:Ce,Tb三元体系荧光粉,采用X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、透射电子显微镜及光致发光荧光光谱分析方法对样品进行了表征。结果表明:①样品仅在p H=1时,才能生成规则的15 nm×104nm六方晶系纳米棒状正磷酸盐绿色荧光粉,晶体优先选择(102)及(200)晶面生长;p H<1无法得到样品;p H>1为颗粒状的正磷酸盐绿色荧光粉。②进一步验证了Gd、Ce、Tb三元体系中Ce^(3+)离子能量较高的5d组态将能量传递给Gd^(3+)离子,而Gd^(3+)离子的跃迁发射与Tb^(3+)离子的吸收峰有较大的光谱重叠,故传递途径是Ce^(3+)→Gd^(3+)→Tb^(3+);少量Ce^(3+)的引入可提高以GdPO_4基质发光材料的发光强度。此结果可为开发稀土材料提供理论依据。

单分散PtNi纳米粒子特殊的红外光学性能(英文)

采用电位置换反应以及化学还原法制备了单分散PtNi纳米粒子,循环伏安结果显示该纳米粒子在0.1mol·L-1硫酸介质中对CO的氧化表现出比本体Pt电极更好的电催化活性.以CO为探针分子,采用电化学原位红外光谱研究了PtNi纳米粒子上的特殊红外光学性能.结果表明,PtNi纳米粒子无论是在玻碳电极还是在金电极上,均表现出对称的双极谱峰,同时给出很强的增强效应.论文研究结果有助于进一步了解低维纳米材料特殊红外性能的本质.

纳米稀土镧8-羟基喹啉间羟基苯甲酸/TiO_2的红外及拉曼光谱研究

采用沉淀法/溶胶-凝胶复合方法制备了纳米稀土镧8-羟基喹啉间羟基苯甲酸/TiO2复合粒子。并应用红外和拉曼光谱对其进行了表征。红外光谱证明样品为稀土镧8-羟基喹啉间羟基苯甲酸/TiO2复合粒子。拉曼光谱证明其拉曼峰与文献报道的TiO2拉曼峰相比,部分峰位出现了蓝移,部分峰位出现了红移现象,从纳米粒子的表面结构及配合物层的压力出发对此现象进行了定性解释和讨论。

基于扫描探针显微镜的近场超空间分辨指纹光谱技术研究现状

基于扫描探针显微镜的近场超空间分辨指纹光谱技术在分子识别及组分鉴别方面具有极大的应用前景.扫描探针显微技术与不同的光谱联合使用,发展出了不同的具有纳米级分辨的指纹光谱技术,其中包括针尖增强拉曼散射光谱技术、纳米级分辨率的傅里叶变换红外光谱技术及散射式的扫描近场太赫兹光谱技术.这三种散射式的扫描近场光学显微技术在实现方式上有所不同,在近场指纹识别方面可以相互补充.该综述主要对三种近场超空间分辨指纹光谱技术的特点进行了深入地分析和比较,并且对这三种技术的研究现状及应用进行了总结.

傅里叶变换红外光谱辐射分析仪

主要技术与性能指标,工作波段:2-16μm,光谱分辨率:1 cm^(−1)、2 cm^(−1)、4 cm^(−1)、8 cm^(−1)、16 cm^(−1),测量速度:2条/s@1 cm^(−1),分束片:ZnSe,探测器:斯特林制冷或液氮制冷MCT(其他探测器可选),光谱重复性:优于0.01 cm^(−1),噪声等效辐射亮度:10^(−9) W/(cm^(2)·sr·cm^(−1)),气体库:490种。

石化VOCs红外在线分析仪工业应用

VOCs是炼化企业最主要的无组织排放污染物,监测和管控难度大,监管不力易发生厂界超标排放,进而引发环保投诉事件。石化所属炼化企业有为数众多的罐区、油品装卸站台、污水厂、生产装置等,已经或正在建设的VOCs处理装置均需配置VOCs在线监测系统。已经应用的大多数VOCs处理装置上采用的在线分析仪,基本为国外技术产品,亟须对分析仪进行国产化。采用傅里叶变换红外光谱技术监测污染物浓度,其光谱分辨率不大于1 cm^(-1),光谱测量速度不小于每秒1条,且对规定组分检测数值的偏差不大于8%。

高煤级煤岩流变作用的谱学研究

为研究高煤级煤岩在不同流变条件下大分子结构的变化特征,对沁水盆地南部高煤级原生结构煤岩及其变温变压流变实验后的煤岩进行了FTIR和激光拉曼光谱测试和分析。结果表明：不同温压条件形成的不同类型流变煤岩的大分子结构和组成具有明显的差别。煤岩变温变压流变实验（温度300~400℃、围压50~100 MPa、应变小于10%和应变速率10^-4~10-7·s^-1）会使其大分子结构产生改变,并实现化学结构重组：当温度为300或350℃,高煤级煤岩易形成脆性流变或脆韧性流变,机械能转化为热能,一些键能较弱的支链和官能团断裂并且结构脱落,产生裂解小分子,其过程以应力降解作用为主,而芳香结构增多,同时出现应力缩聚;而温度上升至400℃以上,高煤级煤岩即可发生韧性流变,次生缺陷发育,机械能转化为应变能,脱落的小分子优先嵌入或吸附在大分子结构的缺陷或表面,脂肪和芳香结构的变化,其过程既有应力降解作用又有应力缩聚作用,而且以应力缩聚作用为主;围压和样品注水状态对大分子结构影响不明显。

α和β晶型酞箐铜纳米颗粒的光谱研究

在水溶液中分别对α和 β晶型酞菁铜 (CuPc)初始粉末进行激光消融制备得到了其相应的纳米颗粒 .X射线衍射 (XRD)、紫外可见光谱 (UV Vis)和傅立叶变换红外光谱 (FT IR)对其分析表明激光消融前后酞菁铜相应的两种晶型均没有发生变化 ,说明α和β晶型的酞菁铜在激光消融过程中都是稳定的 。

有机蒙脱土改性脲醛树脂的结构与纳米力学研究

蒙脱土(MMT)作为一种天然矿物质,在树脂胶粘剂的增强改性方面应用前景广阔。为了探明蒙脱土增强作用机理,本文采用有机蒙脱土改性脲醛树脂,利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)分析蒙脱土和改性树脂的化学和晶体结构;并制造木质复合材料,采用纳米压痕技术(NI)比较研究复合材料界面区域树脂的纳米力学性能,测定复合材料的宏观胶合强度。FTIR和XRD分析表明,经十六烷基三甲基溴化铵分析纯(CTAB)改性后的蒙脱土在2 929和2 855cm^(-1)附近出现新的吸收峰,蒙脱土原土中的金属阳离子和有机阳离子实现有效交换,其(001)面强衍射峰向小角度移动,蒙脱土原土纳米片层的间距从1.51nm增加至2.71nm,有助于蒙脱土均匀分散于树脂体系中,并与体系中聚合物分子基团发生化学反应。蒙脱土片层的物理填充、化学反应形成的弹性体结构使得胶粘剂在加载过程中可以有效地分散应力,从而有利于提高脲醛树脂的力学性能,有机蒙脱土改性脲醛树脂的微观弹性模量和硬度分别增加了66.9%和24.2%。改性后树脂的耐水性能得到明显改善,木质复合材料的湿胶合强度增加了约97%。

大豆分离蛋白/纳米纤维素/阿魏酸复合膜的制备及其包装性能

在大豆分离蛋白中添加纳米纤维素和阿魏酸,制备不同组分的大豆蛋白复合膜,研究纳米纤维素和阿魏酸的添加对复合膜的拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率、氧气透过率、吸湿性、透光率、接触角及抑菌率的影响。结果表明:当纳米纤维素添加量为20.0 g、阿魏酸添加量为0.4 g时,复合膜的性能最佳,与纯大豆分离蛋白膜相比,其拉伸强度和接触角分别提高116.19%和127.21%,吸湿性也有所提升,而断裂伸长率、水蒸气透过率以及氧气透过率分别降低59.76%、90.91%和77.55%,透光率也显著下降(P<0.05)。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析可知,阿魏酸的交联作用使蛋白质分子结构变得致密,并使纳米纤维素分子与蛋白质分子间作用力加强,使其表面变得光滑,横截面变得平整,而阿魏酸的添加也使复合膜具有了一定的抑菌作用。本实验为大豆蛋白复合膜的进一步研究提供了技术参考,拓宽了大豆蛋白复合膜的应用范围。

改性纳米二氧化硅制备及FTIR分析初探

以正硅酸乙酯为硅源,乙醇为溶剂,氨水为催化剂,Stober溶胶-凝胶法合成纳米二氧化硅。KH-550硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅。改性纳米二氧化硅的宏观形貌呈白色粉末状。傅里叶变换红外(FTIR)分析结果表明改性纳米二氧化硅并未改变纳米二氧化硅的体相成分和晶体结构,只是使其表面的部分羟基与硅烷偶联剂作用生成Si-O键,疏水性增强。

白浆土无机纳米粒子对玉米秸秆腐解产物的影响

以玉米秸秆为材料,通过室内培养法研究了白浆土B层(地表下100 cm)提取出的纳米粒子对不同培养时期玉米秸秆腐解形成的可溶性产物组分含量的影响,并采用傅里叶变换红外光谱法对腐解产物结构组成进行了表征。结果表明:土壤纳米粒子的加入在玉米秸秆腐解培养的整个时期皆明显降低了水溶性有机化合物(WOM)的含量,主要是减少了水溶性胡敏酸(WHA)的含量,而对小分子有机化合物(WLOM)生成则有促进作用。在培养的第18天促进了碱溶胡敏酸(AHA)和碱溶富里酸(AFA)含量增加,在32～78 d降低了AHA和AFA的含量。纳米粒子施入明显增加了WHA中羟基、甲基、亚甲基和次甲基含量,增加了碳水化合物和氨基化合物组分,即促进了脂族性高的WHA的生成;促进了AHA中碳水化合物组分的增加,降低了AHA的酸性,但对脂肪链结构组分无明显影响。纳米粒子的加入明显增加了WLOM和AFA的抗分解能力。

阿魏酸-大麦醇溶蛋白复合纳米粒子的制备及其性质的研究

以实验室自制的大麦醇溶蛋白(粗蛋白含量92.6%),通过液-液分散法自组装,制备负载阿魏酸的纳米粒子,当阿魏酸:大麦醇溶蛋白=1∶5(w∶w)时,制备得到的复合纳米粒子粒径为446.2±12.6nm,zeta电位为16.65±0.20mV,稳定性较好;阿魏酸的包埋率为28.35%,载药率为5.37%。对纳米粒子进行扫描电镜(SEM)观察,可见大麦醇溶蛋白纳米粒子分散性良好,呈现均匀规则的圆球状;阿魏酸-大麦醇溶蛋白复合纳米粒子粒径较小,颗粒之间略有黏连。傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试表明,大麦醇溶蛋白分子中氢键对应的3322cm^(-1)处吸收峰,在阿魏酸-大麦醇溶蛋白复合纳米粒子中红移至3256cm^(-1),表明二者之间形成了氢键;此外,大麦醇溶蛋白酰胺基I区域和酰胺基II区域的位置分别由1548cm^(-1)和1664cm^(-1)红移至1496cm^(-1)和1636cm^(-1),表明二者之间可能存在静电相互作用。