漫反射光谱的理论与应用研究

摘要

以固体漫反射光谱仪为研究手段，通过定性和定量两种方式探索固体紫外一可见漫反射光谱在有机染料、无机氧化物和生物介质方面的应用；同时也探索了近红外漫反射光谱在军工材料方面的应用。为紫外一可见和近红外漫反射光谱在各种固体材料上的应用积累了经验。 在有机染料的研究中，以食用苋菜红和食用亮兰合成色素为研究对象，研究了固体染料的浓度和反射率之间的关系。研究发现，单组分色素的浓度和Kubelka-Munk(K)函数，反射率R和反射吸光度A之间均存在较好的线性关系，其中K函数和浓度之间的线性关系最好：双组分色素浓度与反射率之间通过主成分回归法(PCR)建立模型，以测定未知样品的反射率来预报未知样浓度。在对无机氧化物(氧化铁)的研究中，以直接混合法合成了不同氧化铁掺杂浓度的二氧化硅材料。研究发现，不同氧化铁的掺杂浓度对掺杂二氧化硅的可见漫反射光谱有较大影响，通过定量实验可以得到氧化铁掺杂浓度和漫反射光谱的标准曲线，为测定催化剂(如二氧化硅)中有色金属的含量提供参考。在生物介质的研究中，主要以处于不同季节不同生长周期的银杏叶为研究对象。定性分析了银杏叶的特征漫反射光谱及在其生长过程中的漫反射光谱的变化，研究发现银杏叶的反射率R在5月至7月期间逐步降低，而反射吸光度A则在增加，且5月至7月期间的变化最为显著。 在军工材料的表征方面，用近红外漫反射光谱检测了高反射率材料和普通反射材料的近红外漫反射光谱，结果发现，高反射率材料的近红外漫反射光谱明显高于普通材料。为军工材料中的高反射率材料的反射性能研究提供了一条非常有利的参考依据.

目录

文摘

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第一章引言

1.1概述

1.1.1漫反射光谱在样品表征上的应用

1.1.2漫反射光谱在文物保护上的应用

1.2漫反射光谱原理分析

1.2.1粉末样品对光的漫反射

1.2.2漫反射吸光度A

1.2.3漫反射光谱的Kubelka-Munk(K-M)函数

1.3立题依据与研究方案

第二章实验部分

2.1原料与试剂

2.2使用仪器

2.2.1紫外-可见漫反射(UV-Vis Diffuse Reflectance Spectrum)

2.2.2近红外漫反射(NIR Diffuse Reflectance Spectrum)

2.2.3电子天平及常规仪器

第三章单组分和双组分色素UV-Vis漫反射光谱定量分析

3.1引言

3.2单组分不同浓度合成色素的配制和漫反射光谱的测量

3.2.1不同浓度食用苋菜红色素的配制

3.2.2不同浓度食用亮兰色素的配制

3.2.3不同浓度食用苋菜红色素的UV-Vis漫反射光谱的测定

3.2.4不同浓度食用亮兰色素的UV-Vis漫反射光谱的测定

3.3双组分苋菜红和亮兰混合色素配制及UV-Vis漫反射光谱的测量

3.3.1不同浓度双组分混合色素的配制

3.3.2不同浓度的双组分混合色素的UV-Vis漫反射光谱测量

3.4小结

第四章不同氧化铁掺杂浓度的二氧化硅材料的制备以及UV-Vis漫反射光谱标准曲线研究

4.1引言

4.2直接混合法配制不同浓度氧化铁—二氧化硅混合材料

4.3氧化铁—二氧化硅混合材料的紫外可见漫反射光谱检测

4.4小结

第5章不同生长周期银杏叶表面UV-Vis漫反射光谱的测定

5.1引言

5.2银杏叶的采集

5.3银杏叶紫外可见漫反射光谱的测定

5.4小结

第六章近红外漫反射光谱在军工材料表征方面的应用

6.1引言

6.2高热反射涂料与普通涂料的对比试验研究

6.2.1对比试样

6.2.2对比试样的反射率测试

6.2.3屋面暴露试验

6.3小结

第七章总结与展望

7.1结论

7.2进一步工作的方向

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果