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浓度微扰下硝酸水溶液中氢键作用的二维相关拉曼光谱研究: 2025年; 硝酸被称为“国防工业之母”,其水溶液的稀释浓度对火炸药生产至关重要。通过搭建腔增强型拉曼光谱仪,提高拉曼激发和收集效率,实现对硝酸质量分数(ω)为35.49%~88.98%的细微浓度差异的硝酸水溶液进行测量。分析900~1400 cm^(-1)范围内的硝酸拉曼光谱,发现965 cm^(-1)处N—OH伸缩振动模式随着硝酸浓度变化发生显著频移。随着硝酸质量分数增加,当35.49%≤ω≤55.10%时,N—OH伸缩振动模式快速红移,这归因于HNO_(3)—nH_(2)O(n=1,2,…)团簇结构的形成;当ω>55.10%时,N—OH伸缩振动模式红移程度逐渐变小,这可能是因为硝酸与水分子之间形成的氢键逐渐减少的缘故;当ω>68.78%时,N—OH伸缩振动模式红移程度增大,这源于硝酸分子内氢键的增多。此外,深入研究1050 cm^(-1)处N—O全对称伸缩振动模式与1300 cm^(-1)处N—OH反对称伸缩振动模式的谱峰强度随硝酸浓度的变化。随着硝酸质量分数增加,当35.49%≤ω≤55.10%时,1050与1300 cm^(-1)的拉曼峰面积比快速减小;当ω>55.10%时,该拉曼峰面积比减小幅度放缓;当ω>68.78%时,该拉曼峰面积比的变化趋于稳定。1050与1300 cm^(-1)的拉曼峰面积比值的减小可以归因于NO-3(N—O全对称伸缩振动模式)逐渐减少,而未解离HNO_(3)(N—OH反对称伸缩振动模式)逐渐增加。上述光谱峰频移和强度变化表明,在可用样本量范围内,当ω分别达到55.10%和68.78%时,HNO_(3)—nH_(2)O团簇结构均会发生转变。结合密度泛函理论(DFT)进一步阐释谱峰强度和频移变化机理。当35.49%≤ω≤55.10%时,硝酸水溶液中HNO_(3)—3H_(2)O和HNO_(3)—2H_(2)O是主要存在形式。当ω>55.10%时,溶液中HNO_(3)—nH_(2)O逐渐转变为HNO_(3)—H_(2)O团簇。当ω>68.78%时,硝酸水溶液中未解离的HNO_(3)逐渐占据优势。最后,对一维拉曼光谱进行二维相关分析,揭示HNO_(3)/NO-3的谱峰来源。结果证实1308和958 cm^(-1)的谱峰代表未解离的HNO_(3)分; 杨博张雅茹程碧瑶李雨蔚屈鹏飞唐辉柳海斌王小卓; 关键词：拉曼光谱氢键作用二维相关光谱 DFT计算

不同机械性能的锅炉受热面材料激光诱导击穿光谱研究: 2025年; 电厂锅炉的受热面长时间处于极端的高温高压下,相关材料的安全性对火力发电厂的稳定运作、电网的安全稳定、国民经济的发展具有深远影响。然而,如今的高温金属部件失效检测技术受限于严苛的环境条件与部件特性,难以达到快速的材料状态评估与失效预测。激光诱导击穿光谱技术是来自原子发射光谱的新型分析手段,凭借构造简单、对样品损伤小、分析速度较快、多元素同步检测以及远程非接触式分析等独特优势,可以应对不同极端条件,完成实时在线监测。通过引入PCA技术,能够对各类机械性能的样品实施初步划分,以评估其失效水平。; 王海琦丁维栋; 关键词：激光诱导击穿光谱等离子体

利用X射线荧光光谱研究钕铁硼磁钢晶界扩散后铽的分布: 2025年; 钕铁硼晶界扩散后,Nd_(2)Fe_(14)B晶粒被(Nd, Tb)_(2)Fe_(14)B外壳包覆,形成了核-壳结构。扫描电镜中的背散射(BSE)与X射线荧光能谱(EDX)对钕铁硼磁钢晶界扩散后的样品断面(沿扩散方向)的微观结构与Fe, Nd, Tb元素的分布检测结果表明,随着扩散深度的增加,核-壳结构以及Tb元素含量均逐渐减少。利用X射线荧光(XRF),结合金相磨抛技术,沿扩散方向逐层测试了钕铁硼磁钢中Tb元素的“面浓度”。结果表明,Tb元素的扩散满足“菲克第二定律”。通过对浓度随扩散深度变化曲线的拟合,得到两者之间的定量关系式。为了得到整个磁钢中Tb元素的“体浓度”,对此关系式进行积分,积分结果为0.41%。此结果与扩散处理前后磁钢的质量增重比相一致(0.4%)。研究结果表明,X射线荧光分析不仅可以定性分析钕铁硼微区中Tb元素含量与分布,也可以定量分析整个磁钢在宏观尺度下的Tb元素含量与分布。; 高伟波谢志斌岑志波张俊良张毅; 关键词：晶界扩散 X射线荧光分析

腔增强气相分子拉曼光谱研究: 随着光学技术的进步和数据处理方法的创新,激光光谱技术在气体传感和化学分析等领域展现出新的应用潜力。分子的拉曼光谱能够反映其振动特性,实现无标记的化学特异性分析,被广泛应用于多个行业。尽管拉曼光谱具有诸多优势,但由于其散射...; 仰青颖; 关键词：分子振动光谱

介质微球光场调控制备多级银微纳结构及其表面增强拉曼光谱研究(特邀)被引量：1: 2024年; 表面增强拉曼光谱(SERS)是一种高灵敏的分子振动指纹光谱技术。光辅助化学还原制备SERS衬底具有成本低、环境适用性强等优势,但在微纳结构多样化制造方面存在局限性,限制了SERS衬底的检出性能。笔者系统研究了介质微球独特的聚焦特性,揭示了微球直径对聚焦光场分布的调控规律,在微球底部实现了可控的光场空间分布,实现了多级银微纳结构的快速光还原合成。进一步,通过优化制备参数(前驱液浓度比、激光辐照功率及辐照时间),成功制备了具有优异拉曼增强效果的多级银纳米颗粒/银微环/介质微球(AgNPs/AgMRs/MS)复合结构。通过介质微球和多级银微纳结构(AgNPs/AgMRs)中的光场耦合,即微球聚焦、多级银微纳结构局域表面等离激元共振以及复合结构定向发射等,实现了10^(-14)mol/L的痕量检测,增强因子可达9.50×10^(9),为光化学还原制备高性能介质-金属复合SERS衬底提供了新思路。; 陈冰冰闫胤洲赵晨赵艳蒋毅坚; 关键词：光谱学表面增强拉曼光谱光化学还原

离子液体[Bmim][BF_(4)]与氧化苯乙烯分子间相互作用及催化机理的和频振动光谱研究: 2024年; 离子液体作为多用途的反应介质和催化剂,在绿色化学和可持续化学领域引起了广泛的关注.本文采用和频产生振动光谱技术,深入研究了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF_(4)])与苯乙烯氧化物(SO)在空气/液体界面上的相互作用:在1000~3700cm^(-1)的光谱范围内,仅观察到了体系中碳氢键的振动模式.值得注意的是,研究发现苯乙烯氧化物的环氧环的取向是朝向体相的,而阳离子的咪唑环上的三个碳氢基则平行于界面表面,因此,在该体系中并未观察到阳离子与苯乙烯氧化物之间的相互作用.然而,在C-H键的振动谱中,发现CH(SO)和CH_(3)(阳离子)的振动光谱峰发生蓝移,这证明了阴离子BF4与环氧环上的CH_(2)基团之间存在相互作用,这种相互作用证实了离子液体首先催化苯乙烯氧化物并随后与CO_(2)反应的反应机制.本研究为反应界面的分子间相互作用和分子取向提供了重要的见解.; 孟杜娟韩琳玉刘彩合张悦凝秦绪金白羽郭源张贞; 关键词：和频振动光谱离子液体分子间相互作用

金纳米粒子-金单晶微米片自由碰撞行为中“热点”限域空间内的表面增强拉曼光谱研究被引量：1: 2024年; 纳米粒子的自由运动及与其他介质的相互作用研究已成为纳米粒子应用拓展的重要领域,特别是动态行为的实时监测仍然是目前亟待解决的难题.本工作基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术及布朗运动下Au纳米粒子与Au单晶微米片碰撞过程中“热点”的形成,以苯硫酚(TP)为探针分子,实现了碰撞过程中Au纳米粒子自由运动行为的实时监测和动态SERS研究.通过对检测到SERS强度轨迹的“尖峰”及所含“单峰”和“簇峰”的统计分析,深入解析了纳米粒子的微观运动本质及影响因素.结果表明,“尖峰”主要来源于纳米粒子与平面的可逆碰撞所形成的“热点”对SERS的贡献.“单峰”对应Au纳米粒子与平面碰撞后快速离开Au片表面,“簇峰”对应Au纳米粒子与平面碰撞后在Au片表面短暂停留然后离开或可能多个粒子连续碰撞的过程.“尖峰”内多个TP的SERS光谱谱峰的相对强度不同,并表现出振动模式的依赖性,伸缩振动模式出现几率更高,主要来源于动态碰撞过程中“热点”限域空间内分子的取向不同.该研究实现了纳米粒子动态研究,有利于理解纳米粒子的微观运动本质,为研究碰撞过程中“热点”限域空间内动态表界面化学反应奠定基础.; 杨青刘肖宇王晨徐敏敏姚建林; 关键词：表面增强拉曼光谱苯硫酚

含氟药物地塞米松棕榈酸酯分子结构三级近红外光谱研究被引量：1: 2024年; 利用一维漫反射近红外(NIR)光谱和一维原位漫反射NIR光谱分别开展了地塞米松棕榈酸酯分子结构和平均吸收频率/吸收强度的研究。利用二维原位漫反射NIR光谱进一步开展了地塞米松棕榈酸酯分子官能团变化快慢顺序的研究。研究发现,地塞米松棕榈酸酯分子结构的NIR光谱吸收模式主要包括游离O—H官能团伸缩振动倍频模式(ν_(1-一维))、缔合O—H官能团伸缩振动倍频模式(ν_(2-一维))、CH_(2)官能团对称伸缩振动倍频模式(ν3-一维)、C=O官能团伸缩振动倍频模式(ν_(4-一维))、CH_(2)官能团不对称伸缩振动和CH_(2)官能团对称伸缩振动合频模式(ν_(5-一维))。地塞米松棕榈酸酯分子结构2级倍频模式NIR光谱吸收频率数据重现性相对较差,而1级倍频模式NIR光谱吸收频率数据重现性相对较好。室温下,地塞米松棕榈酸酯分子官能团变化快慢顺序存在着一定的差异性。一维原位漫反射NIR/二维原位漫反射NIR光谱联用技术可以有效开展地塞米松棕榈酸酯分子结构研究。; 杜林楠孟肖刘诗琪孔晓美雷晓静吉一帆柴嘉欣于宏伟

含氟药物地塞米松棕榈酸酯分子结构的中红外-近红外光谱研究被引量：5: 2024年; 采用中红外(MIR)光谱研究地塞米松棕榈酸酯的分子结构。试验发现,地塞米松棕榈酸酯分子结构的MIR吸收模式主要包括游离O-H基团伸缩振动模式(ν_(O-H-游离-MIR))、缔合O-H基团伸缩振动模式(ν_(O-H-缔合-MIR))、RC=CH基团C-H伸缩振动模式(ν_(C-H-MIR))、CH_(2)基团不对称伸缩振动模式(ν_(asCH_(2)-MIR))、CH_(2)基团对称伸缩振动模式(ν_(sCH_(2))-MIR)、C=O基团伸缩振动模式(ν_(C=O-MIR))、RC=CH基团C=C伸缩振动模式(ν_(RC=CH-MIR))、CH_(2)基团变角振动模式(δ_(CH_(2)-MIR))、CH_(3)基团对称变角振动模式(δsCH_(3)-MIR)、C-O基团伸缩振动模式(ν_(C-O-MIR))、C-F基团伸缩振动模式(ν_(C-F-MIR))和CH_(2)基团面内摇摆振动模式(ρCH_(2)-MIR)。采用近红外(NIR)光谱进一步开展地塞米松棕榈酸酯分子结构的研究。试验发现,地塞米松棕榈酸酯分子结构的NIR吸收模式主要包括游离O-H基团伸缩振动倍频模式(ν_(1-NIR))、缔合O-H基团伸缩振动倍频模式(ν_(2-NIR))、CH_(2)基团对称伸缩振动倍频模式(ν_(3-NIR))、C=O基团伸缩振动倍频模式(ν_(4-NIR))、CH_(2)基团不对称伸缩振动和CH_(2)基团对称伸缩振动的合频模式(ν_(5-NIR))。MIR-NIR光谱联用技术可以有效开展地塞米松棕榈酸酯分子结构的研究。; 杜林楠孔晓美雷晓静柴嘉欣吉一帆赫士博刘晴晴于宏伟; 关键词：中红外光谱近红外光谱

一种微颗粒的超快光谱研究装置: 本发明涉及材料工程领域，一种微颗粒的超快光谱研究装置，包括位移台I、旋转马达、旋转轴、磁铁、位移台II、样品腔、搅拌片、透镜I、分束器、激光器、滤光片、透镜II、小孔、透镜III、探测器和计算机，采用超快光谱方法来研究低...; 李凡张向平方晓华赵永建

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