聚乙烯亚甲基面内摇摆振动二维红外光谱研究

常 明，武玉洁，张海燕，程 瑶，张 凡，马胜杰，于宏伟



聚乙烯亚甲基面内摇摆振动二维红外光谱研究

常 明1，武玉洁2，张海燕2，程 瑶2，张 凡1，马胜杰1，于宏伟1

（1. 石家庄学院 化工学院，河北 石家庄 050035；2. 河北一品制药有限公司，河北 石家庄 050035）

聚乙烯；一维红外光谱；二阶导数红外光谱；四阶导数红外光谱；去卷积红外光谱；二维红外光谱

0 引言

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

低密度聚乙烯薄膜（广东省江门市鑫峰发展有限公司生产）。

1.2 仪器与设备

Spectrum 100红外光谱仪（美国PE公司）；SYD TC-01变温控件（英国Eurotherm公司）。

1.3 方法

1.3.1 样品制备方法

采用薄膜透射红外光谱法，单层聚乙烯薄膜固定在变温附件上。

1.3.2 红外光谱仪操作条件

以空气为背景，每次实验对于信号进行16次扫描累加，频率测定范围4000～400 cm－1；测温范围293～393 K，变温步长10K。

1.3.3 数据获得及处理

一维红外光谱数据获得采用PE公司Spectrum Ver.6.3.5操作软件；二阶导数红外光谱数据获得采用PE公司Spectrum Ver.6.3.5操作软件，平滑点数为13；四阶导数红外光谱数据获得采用PE公司Spectrum Ver.6.3.5操作软件，平滑点数为13；去卷积红外光谱数据获得采用PE公司Spectrum Ver.6.3.5操作软件（Gamma＝2.0，Length＝10）；二维红外光谱数据获得采用清华大学编写的软件 TD Ver.4.2（Interval＝2，Contour Number＝30）；图形处理采用Origin 8.0。

2 结果与分析

2.1 聚乙烯红外光谱研究

2.2 聚乙烯亚甲基红外光谱研究

2.3 聚乙烯亚甲基二维红外光谱研究

二维红外光谱反映的是动态的特征，可显著提高了传统一维红外谱图的分辨率。二维红外光谱包括同步二维红外光谱和异步二维红外光谱[10-12]。同步二维红外光谱的对角线峰通常的一维红外谱峰位置相符（图3），对角线峰总是正峰，代表吸收峰对一定物理微扰的敏感程度。同步二维红外光谱的重要信息来自对角线外的峰，称为交叉峰，任一交叉峰对应着两个波数的红外峰，它表明相应于这两个红外吸收峰官能团之间存在着分子内的相互作用或连接关系。

图2 聚乙烯的红外光谱（750～700 cm－1）

异步二维红外光谱仍呈正方形，但图中无对角线峰，仅有对角线以外的峰，即交叉峰（图4）。异步相关谱中的交叉峰表明与它相应的两个红外吸收的行为是独立的。因此这种交叉峰正好说明与这两个吸收所对应的官能团没有相互连接、相互作用的相关。进一步研究了聚乙烯的异步二维红外光谱，相关数据及光谱解释见表1。

图3 聚乙烯同步二维红外光谱（750～700cm－1）

图4 聚乙烯异步二维红外光谱（750～700 cm－1）

表1 聚乙烯二维红外光谱解释

3 结论

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Two-dimensional Infrared Spectroscopy Study of Polyethylene CH2Rocking Vibration

CHANG Ming1，WU Yu-jie2，ZHANG Hai-yan2，CHENG Yao2，ZHANG Fan1，MA Sheng-jie1，YU Hong-wei1

(1.,,050035,; 2..,,050035,)

polyethylene；one-dimensional infrared spectroscopy；second derivative infrared spectroscopy；fourth derivative infrared spectroscopy；deconvolution infrared spectroscopytwo-dimensional infrared spectroscopy；

O434.3，O433

A

1001-8891(2015)02-0161-05

2014-10-16；

2014-11-18.

常明（1975-），男，辽宁省辽阳市人，硕士，讲师。

于宏伟（1979-），男，黑龙江省哈尔滨市人，博士，副教授，现主要从事红外光谱的教学与科研工作。E-mail：yhw0411@163.com。

河北省科技厅科学技术研究与发展计划，编号：10215687；石家庄学院校级科研平台资助项目，编号：XJPT008。