材料分析测试 第十章 紫外可见吸收光谱法

.,1,第十章紫外、可见吸收光谱法,Ultraviolet340nm,NaNo2)(双光束比例监测光学系统)0.2%T(220nm,NaI;340nm,NaNo2)（双光束光学系统)6、光度方式：透过率，吸光度，能量7、光度范围：-0.33.0Abs8、,北京普析通用仪器有限责任公司,.,54,第三节紫外可见吸收光谱的应用,样品类型：液体，固体。样品制备：液体（稀溶液）样品制备一般比较简单，固体样品比较复杂（固体样品附件，有透射式和反射式），请参阅相关专著。实验方法：透射法，反射法（实质是反射吸收光谱，数据处理和解释比较复杂）。一、定性分析依据：吸收光谱的曲线形状，吸收带（峰）的位置、数目和强度（摩尔吸收系数）。其中最大和是主要参数。化合物的鉴定结构分析二、定量分析吸光光度法，依据是朗珀-比尔定律，应用广泛（略）。三、其它：如废水处理效果（吸附脱色、光催化降解脱色等）的表征手段等。,.,55,有机化合物的定性鉴定,UV-Vis与有机分子结构的关系:(1)化合物在220-700nm内无吸收，说明该化合物是脂肪烃、脂环烃或它们的简单衍生物(氯化物、醇、醚、羧酸类等)，也可能是非共轭烯烃。(2)220-250nm范围有强吸收带(1g4，K带)说明分子中存在两个共轭的不饱和键(共轭二烯或，-不饱和醛、酮)。(3)200-250nm范围有强吸收带(1g3-4)，结合250-290nm范围的中等强度吸收带(1g2-3)或显示不同程度的精细结构，说明分子中有苯基存在。前者为E带，后者为B带，B带为芳环的特征谱带。(4)250-350nm范围有低强度或中等强度的吸收带（R带），且峰形较对称，说明分子中含有醛、酮羰基或共轭羰基。(5)300nm以上的高强度吸收，说明化合物具有较大的共轭体系。若高强度具有明显的精细结构，说明为稠环芳烃、稠环杂芳烃或其衍生物。(6)若紫外吸收谱带对酸、碱性敏感，碱性溶液中max红移，加酸恢复至中性介质中的max(如210nm)表明为酚羟基的存在。酸性溶液中max蓝移。加碱可恢复至中性介质中的max如(230nm)表明分子中存在芳氨基。,.,56,有机化合物结构的测定,共轭体系的判断分子骨架的推定构型、构象的测定互变异构体的测定略,.,57,稀土对纳米TiO2光吸收性能的影响,TiO2材料的光吸收特性与其能带结构有关，因此研究稀土对纳米TiO2光催化材料的光吸收和吸收边特性的影响是十分重要的(设备：LambdaBio20)。,TiO2半导体材料的禁带较宽，只有能量大于3.2eV的紫外线(波长387.5nm)照射才能激发光催化反应。,资料来自无机抗菌材料及应用,.,58,237nm，激子吸收峰,吸收带边在363nm，低于理论值(387nm),固体能带的禁带宽度的计算是基于吸收边的位置,414nm附近出现一个新的宽吸收峰,.,59,结果分析,原料纳米TiO2的光吸收带边在363nm，低于理论值(387nm)，这主要是由于纳米材料的量子尺寸效应造成的；在237nm处出现的吸收峰为材料的激子吸收峰；当光能量低于363nm波长时，吸收率很低。在纳米TiO2材料中加入0.5稀土元素后，光吸收性能没有发生明显的变化；但当稀土含量达到1.2时，可在414nm附近出现一个新的宽吸收峰。因此，在纳米TiO2中加入适量的稀土元素后，可以将材料的光吸收波长有效扩展到可见光区域。,.,60,在纳米TiO2中复合添加稀土元素铈和贵金属银制备的Ce-Ag-TiO2材料，在414nm附近的可见光区出现了明显较强的宽吸收峰。,.,61,配位化合物（络合物）的结构研究过渡金属离子、镧系、锕系金属离子在固体（晶体）中的结构研究玻璃结构研究：如呈色离子在玻璃结构中的位置，变色眼镜的变色机制等半导体材料、发光材料、激光材料、光电材料、纳米材料等功能材料的能带结构、光学性质、呈色机制、纳米效应等研究宝玉石品质的鉴定、真伪鉴别、人工合成与改色研究等,其它应用,.,62,教学目的及要求,1概念：-*跃迁、-*跃迁、n-*跃迁、n-*跃迁、d-d跃迁、f-f跃迁、n电子（或P电子）、生色团、助色团、反助色团、蓝移、红移、浓色效应、浅色效应、电荷转移光谱2掌握有机、无机化合物的电子光谱类型3了解无机固体的电子光谱类型。4掌握光吸收定律。5了解紫外可见吸收光谱仪的工作原理、结构与组成。6了解紫外可见吸收光谱的样品制备方法。7掌握紫外可见吸收光谱的分析方法与应用。重点：有机化合物的电子光谱，无机化合物的电子光谱，光吸收定律