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搭建了原位衰减全反射—表面增强红外吸收光谱、表面增强拉曼光谱测试平台,从微观角度对铁系金属及合金表面缓蚀剂分子的缓蚀机理研究。针对缓蚀分子结构复杂,对称性差,谱图解析困难的特点,辅以理论计算(密度泛函理论、第一性原理等)解析吸附构型。同时,结合经典电化学测量手段(极化曲线、交流阻抗技术),对缓蚀剂的构效关系进行评估。具体的,借助上述分析表征方法,寻找出喹喔啉羧酸、喹喔啉硫醇、2,2联吡啶-5,5-二羧酸等自组装型缓蚀剂分子,喹喔啉、2-巯基苯并噻唑等添加型缓蚀剂分子,对硝基苯四氟硼酸重氮盐等电嫁接型缓蚀分子作为Fe、Co、Ni、Cu及合金上的绿色、廉价、高效缓蚀剂,从分子水平上探讨了缓蚀分子官能团结构、金属类型、环境等因素对缓蚀作用的影响,了解其构效关系,明确其缓蚀机理。此外,以CO为探针分子,对CuNi合金纳米博膜电极表面的ATR-SEIRAS研究,了解合金成分对吸附分子的影响。通过本研究,发展了铁系金属上缓蚀研究的新体系和新方法,明确了新型缓蚀剂的作用机理。
本课题申请针对铁、钴、镍及其合金相关缓蚀剂作用理论发展的滞后性以及衰减全反射表面增强红外光谱(ATR-SEIRAS)对此研究的优势和挑战而提出的。具体上,在铁系金属及合金表面上构建新型、绿色和具有高效缓蚀功能的分子薄膜,如咪唑啉衍生物类分子自组装型的缓蚀膜、氨基酸类吸附膜和电嫁接或电聚合的修饰膜等,利用高灵敏度、宽频检测和配有流动池架构的电化学ATR-SEIRAS 技术,辅以表面增强拉曼光谱,结合经典电化学测量与非原位表面分析手段,从分子水平上多方位探讨上述缓蚀剂官能团结构、金属组分及环境介质(含水体系、有机和离子液体体系)等因素对缓蚀效应的影响机制。通过课题研究,进一步发展铁系金属及其合金电极上缓蚀研究的新体系和新方法,阐明新型缓蚀剂的作用机理,为研发新一代金属缓蚀剂奠定必要的理论基础。
红外光谱的原理:当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射...
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红外光谱用于分析化学中的光谱区段是中红外区,即波数4000~400cm-1的范围内.KBr在中红外区没有吸收,用它来压片测定不会对样品信号产生干扰.红外光谱中对用来进行压片的对溴化钾需要做如下要求及处...
红外光谱实验报告
一、实验目的 1、掌握溴化钾压片法制备固体样品的方法; 2、学习并掌握美国尼高立 IR-6700型红外光谱仪的使用方法; 3、初步学会对红外吸收光谱图的解析。 二、实验原理 红外光是一种波长介于可见光区和微波区之间的电磁波谱。波长在 0.75~1000μm。通常又把这个波段分成三 个区域,即近红外区:波长在 0.75~2.5μm(波数在 13300~4000cm-1),又称泛频区;中红外区:波长在 2.5~50 μm(波数在 4000~200cm-1),又称振动区;远红外区:波长在 50~1000μm(波数在 200~10cm-1),又称转 动区。其中中红外区是研究、应用最多的区域。 红外区的光谱除用波长 λ表征外, 更常用波数 σ表征。波数是波长的倒数, 表示单位厘米波长内所含波的数目。 其关系式为: 三、仪器和试剂 1、仪器: 美国尼高立 IR-6700 2、试剂: 溴化钾,聚乙烯,
光纤耦合器结构的红外光谱研究
为获得性能优良的熔锥型光纤耦合器,利用740FT-IR显微红外光谱仪,研究了不同制作工艺条件下耦合器中石英玻璃结构的差异。测定了在不同拉伸速度时制作的光纤耦合器,石英玻璃在650~2000cm-1波数范围内的红外吸收光谱,观察到了石英光纤玻璃的两个特征峰,由Si-O-Si反对称伸缩振动引起的特征峰940~950cm-1和由Si-O-Si对称伸缩振动引起的特征峰770~780cm-1。由于工艺条件的不同,特征峰的强度和位置都发生了变化,并测量了其变化的大小。拉制速度越快,石英玻璃中Si-O-Si键的不对称伸缩振动越强,且波数的移动与光纤耦合器的性能密切相关。
通过表面修饰,制备具有荧光增强效应的金属纳米粒子,研究金属纳米粒子对生物染料小分子荧光表面增强效应的基本问题,了解表面增强荧光效应的本质,据此优化金属纳米粒子对荧光的表面增强效应。在此基础上,进行电极表面金属纳米粒子的二维修饰,研究固定于电极表面的金属纳米粒子对生物电催化过程中所涉化学发光分子荧光的增强,实现表面增强荧光技术在电化学发光生物分析中的应用。同时,在金属纳米粒子的二维组装结构中植入免疫和生物芯片识别生物分子,制备表面增强荧光检测基底,研究金属纳米粒子对探针分子荧光的增强效应,以提高荧光免疫检测和生物芯片检测的灵敏度。本项目研究不仅为更全面理解金属纳米粒子的特异光学性质提供信息,也为发展新的生物分析、免疫检测和生物芯片检测方法和技术进行必要的基础探索。
批准号 |
20473056 |
项目名称 |
金属纳米粒子及其二维组装体的表面增强光谱研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
B0205 |
项目负责人 |
郑军伟 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
苏州大学 |
研究期限 |
2005-01-01 至 2007-12-31 |
支持经费 |
24(万元) |
混凝土表面增强剂具有极低的表面张力,能快速渗透至混凝土内部,与混凝土中水泥水化的副产物如氢氧化钙发生二次反应,生成大量的二氧化硅凝胶,这些凝胶能堵塞混凝土内部毛细微孔,从而增加混凝土表面的密实性、抗压强度、硬度和耐磨性,一般能提高混凝土强度的15-30%。某些双组份的混凝土表面增强剂与混凝土中相关成份的化学反应更为复杂,除了生成二氧化硅凝胶,还会生成一些致硬、致密的物质,使混凝土的强度增加更为明显,双组份的水泥地面起砂处理剂即属于这类材料,它能将表面强度差、起灰起砂的水泥混凝土地面硬化至完全不起砂、不起灰。