无机材料部分

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1、红外和拉曼光谱红外光谱是物质在红外辐射作用下由于分子或原子基团的振动，能级跃迁（由振动基态向振动激发态）从而产生对光的吸收。用的光源是红外光波长范围(0.78~1000m),就产生红外光谱用的是强单色光(如激光)，产生的是激光拉曼光谱对称伸缩不对称伸缩弯曲振动sas或改变键长改变键角SiO2玻璃的拉曼光谱440485强度60480012001060900150010005000波数(cm-1)Si-O-Si键的弯曲振动：440cm-1和485cm-1峰O-Si-O对称键的伸缩振动：800cm-1峰O-Si-O非对称键的伸缩振动：1060cm-

2、1和1200cm-1峰Si-OH：960cm-1红外光谱和拉曼光谱的原理红外光谱是吸收现象，拉曼光谱是散射现象。红外光谱是由于分子振动时引起偶极矩的变化而产生的，而拉曼光谱则是由于极化率变化的振动而产生的。红外光谱对分子的极性基团十分敏感，而拉曼光谱则对分子中的非极性基团敏感。IR在极性分子中，正、负电荷中心分别形+成正负两极，又称偶极；偶极间距称偶极长度(r).以偶极矩()作为衡量分子极Raman–+性大小的物理量：=qr+––+极化率：表征在外电场下分子的变形性红外光谱的分析方法红外光谱又称为分子振动转动光谱，也是一种分子吸收光谱。当样

3、品受到频率连续变化的红外光照射时，材料吸收0.78~1000m波长范围的光子，并由其振动或转动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动，引起分子中振动-转动能级的跃迁而产生的吸收光谱。能级从基态到激发态的跃迁，使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外的百分透射比与波数或波长的关系曲线，就得到红外光谱。红外光谱法不仅能进行定性和定量分析，而且从分子的特征吸收可以鉴定化合物和分子结构红外光谱根据不同的波数范围分为三个区：近红外区：13,330~4000cm-1（0.75~2.5m）中红外区：4000~650cm-1（2.5~15.4m）远红外区：650

4、~10cm-1（15~1000m）分子振动模型双原子分子的简谐振动及其频率化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧分子的振动能级（量子化）：E=（V+1/2）h振V：化学键的振动频率；：振动量子数。（0，1，2，3…..）•分子振动方程式：任意两个相邻的能级间的能量差为：hkEh211kk13032cK化学键的力常数，与键能和键长有关，为双原子的折合质量=mm/（m+m）1212发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质量和键的力常数，即取决于分子的结构特征。表某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）键类型:—CC—>

5、—C=C—>—C—C—力常数:15179.59.94.55.6峰位:4.5m6.0m7.0m化学键键强越强（即键的力常数K越大）原子折合质量越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。例题:由表中查知C=C键的k=9.59.9,令其为9.6,计算波数值11kkv13032c9.6113031650cm12/2正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652cm-1基团吸收带数据Ｏ－Ｈ３６３０特活Ｎ－Ｈ３３５０征泼吸氢Ｐ－Ｈ２４００收Ｓ－Ｈ２５７０基带含不（氢饱Ｃ－Ｈ３３３０团伸化和Ａr－Ｈ３０６０缩学氢吸＝Ｃ－Ｈ３０２

6、０振键收动饱－ＣＨ３２９６０，２８７０）和ＣＨ２２９２６，２８５３带氢－ＣＨ２８９０数三ＣＣ２０５０据键ＣＮ２２４０双Ｒ２Ｃ＝Ｏ１７１５键ＲＨＣ＝Ｏ１７２５Ｃ＝Ｃ１６５０指伸纹缩Ｃ－Ｏ１１００吸振Ｃ－Ｎ１０００收动Ｃ－Ｃ９００带变Ｃ－Ｃ－Ｃ＜５００形Ｃ－Ｎ－Ｏ５００振Ｈ－Ｃ＝Ｃ－Ｈ９６０（反）动Ｒ－Ａr－Ｈ６５０－９００Ｈ－Ｃ－Ｈ１４５０红外光谱仪主要有两类:色散型红外光谱仪和付立叶变换红外光谱仪。付立叶变换红外光谱仪(FTIR)Fourier变换红外光谱仪没有色散元件，主要由光源(硅碳棒、高压汞灯)，迈克尔逊干涉仪、检测器、计算机和记录仪等组成。傅立

7、叶红外光谱仪的分辨能力可达0.005cm-1。付立叶变换红外光谱仪工作原理示意图红外光谱仪测样准备1．试样的要求红外光谱的试样可以是气体、液体或固体，一般要求：①试样应该是单一组分的纯物质，纯度应＞98％或商业规格，这样才便于与纯化合物的标准光谱进行对照。多组分试样应在测定前尽量预先用分馏、萃取、重结晶、区域熔融进行分离提纯，否则各组分光谱互相重叠，难予解析。②试样中不应含游离水。水本身有红外吸收，会产生光谱干扰，而且会侵蚀吸收池的盐窗。③试样的浓度和样品厚度应适当，应使光谱图中大部分吸收蜂的透射比处于10％范围内2．制样方法(1)气态试样气态试样可在玻璃气

8、槽内进行测定，它的两端粘有红外透光的NaCl或KBr