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第一章傅里叶变换红外光谱在高分子研究中的应用1

第一节 高聚物结晶的研究1

一、高聚物红外谱带的分类2

二、高聚物晶区和非晶区光谱的获得3

三、结晶度的测量4

四、结晶过程的研究7

五、高聚物的多晶型和晶型转变8

第二节 高聚物的物理老化10

一、低于Tg温度热处理对高聚物结构的影响10

二、升温过程中高聚物结构的变化11

第三节 高分子共混物的研究14

一、高分子共混相容性的研究14

二、氢键的增容作用16

三、高分子共混物相分离的研究18

四、共混对高聚物结构的影响19

第四节 高聚物取向的研究20

一、偏振红外光谱法的基本原理21

二、取向度的测量22

三、取向态高聚物的热弛豫研究25

四、三维取向的测量29

第五节 动态红外光谱研究33

一、拉伸机的结构33

二、高聚物变形机理的研究33

三、应力诱导高分子链构象结构变化35

四、应变诱导高聚物结晶和晶型转变37

第六节 液晶高分子研究39

一、热致性液晶高分子的相态转变39

二、热致性液晶高分子的结构和取向41

三、溶致性液晶高分子的溶解机理44

第七节 高聚物的表面和界面研究45

一、透射方法45

二、衰减全反射法46

三、漫反射光谱法49

四、光声光谱法50

五、反射吸收光谱法53

参考文献56

第二章煤结构研究中的傅里叶变换红外光谱63

第一节 绪言63

第二节 红外光谱研究煤的方法66

一、溴化钾压片法66

二、漫反射光谱法67

三、光声光谱技术68

四、显微红外光谱法69

五、色谱-傅里叶变换红外光谱联用技术71

第三节 光谱分析程序用于煤炭研究75

一、吸光度减程序的应用75

二、最小二乘方拟合程序分析煤灰成分76

三、光谱求导软件的应用78

四、分峰程序80

第四节 官能团的定量分析80

一、煤中羟基的定量分析80

二、煤中芳香族和脂肪族CH含量的测定81

结束语85

参考文献86

二、研究对象及方法89

一、概述89

第一节 FTIR光谱在石油勘探中的应用89

第三章傅里叶变换红外光谱在石油工业中的应用89

三、应用91

四、展望103

第二节 FTIR光谱在石油分析中的应用103

一、燃料油的分析103

二、润滑油的分析105

三、润滑油添加剂的分析107

四、润滑脂的分析111

第三节 红外光谱与多相催化剂研究112

一、催化剂表面酸性的研究方法112

二、沸石分子筛骨架Si/Al比的IR测定117

三、沸石分子筛骨架中铝空位的测定方法118

四、沸石中非骨架铝的测定119

五、沸石催化剂表面积炭的红外光谱研究121

六、沸石催化剂中离子定位、移动和价态的红外光谱研究122

参考文献126

第四章红外光谱的地学应用129

第一节 前言129

第二节 用红外光谱方法鉴定矿物130

一、矿物红外光谱的特点130

二、用红外光谱方法鉴定纯矿物131

三、混合物的红外光谱分析135

第三节 系列矿物中类质同象置换的红外光谱学研究137

一、尖晶石族137

二、碳酸盐类矿物138

三、橄榄石族138

五、白云母-多硅白云母系列139

四、石榴石族139

六、顽辉石-斜方铁辉石系列140

七、黑云母-金云母系列140

八、方柱石系列140

第四节 矿物中水组分的红外光谱学研究140

一、绿松石中的水组分141

二、羟磷灰石中的OH141

三、矿物中的微量水组分141

第五节 矿物中杂质的红外光谱学研究142

第六节 矿物晶体结构中的短程有序-无序的红外光谱学研究143

一、钾长石的Al/Si有序-无序143

一、角闪石族矿物中阳离子分布144

第七节 矿物结构中阳离子占位的红外光谱学研究144

三、堇青石结构中Al/Si有序-无序144

二、斜长石系列矿物中Al/Si有序-无序144

二、滑石八面体片中的Mg、Ni分布145

三、金云母-黑云母八面体片中的Mg2+、Fe2+、Fe3+分布145

四、用红外光谱确定阳离子配位数145

第八节 矿物结晶度的红外光谱学研究146

一、高压冲击作用的红外光谱学研究146

二、锆石的辐射非晶化146

三、磷灰石的结晶度147

四、高岭石的结晶度147

五、三水铝石147

第九节 矿物同分异构现象及相转变的红外光谱学研究147

一、石英-鳞石英-方英石-柯石英-斯石英的多形转变147

第十节 混层矿物的红外光谱学研究148

三、泻利盐-水绿矾相转变的红外光谱学研究148

二、方解石-文石-球方解石的多形转变148

一、滑石／皂石混层矿物149

二、蒙脱石／蛭石／水云母混层矿物149

第十一节 矿物中外来分子的红外光谱学研究149

一、绿柱石中的捕获H2O、CO2分子149

二、粘土矿物阳离子交换量的测定150

第十二节 矿物包体的红外光谱学研究150

一、石英中的H2O、CO2包体150

二、锆石形成年龄151

第十四节 成岩成矿作用的红外光谱学研究151

一、成岩作用的红外光谱学研究151

一、海绿石形成年代151

第十三节 地质年龄分析151

二、金刚石中的固态CO2包体151

二、成矿作用的红外光谱研究152

第十五节 宝玉石的红外光谱研究153

参考文献154

第五章傅里叶变换红外光谱在农业、食品和生物学研究中的应用156

第一节 傅里叶变换红外光谱在农业中的应用156

一、傅里叶变换近红外漫反射光谱在谷物品质分析方面的应用157

二、近红外光谱分析法在饲料品质分析方面的应用162

三、傅里叶变换红外光谱在农业微生物与食品检验中的应用163

第二节 傅里叶变换红外光谱在食品分析中的应用164

一、近红外光谱在食品品质分析方面的应用164

二、傅里叶变换红外衰减全反射光谱在食品分析中的应用168

三、气相色谱与傅里叶变换红外光谱联机技术在食品分析中的应用169

第三节 傅里叶变换红外光谱在分子生物学、生物医学中的应用170

一、在生物大分子研究方面的应用172

二、在生物医学方面的应用177

三、几种研究生物系统的傅里叶变换红外光谱技术180

参考文献186

第六章傅里叶变换红外光谱在生物化学中的应用192

第一节 蛋白质的红外光谱193

一、发展概述193

二、二阶导数谱194

三、傅里叶去卷积195

四、曲线拟合与二级结构的定量计算197

五、蛋白质的二级结构测定199

六、蛋白质构象变化的分析201

第二节 膜蛋白的研究212

一、膜蛋白212

二、光受体蛋白213

三、转运蛋白214

第三节 脂的红外光谱214

第四节 碳水化合物和核酸的红外光谱217

第五节 生物材料及其它218

参考文献219

第七章傅里叶变换红外光谱在生物医学及药学中的应用224

第一节 体液样品（血、尿及胆汁等）中药物、麻醉剂及其代谢产物的分析224

一、综述224

二、生物体液中滥用药物的鉴定225

三、血、尿样品中氨基甲酸酯类农药的分析225

第二节 人生长因子二级结构的研究226

第三节 动脉粥样硬化的微量FTIR光谱学研究228

一、实验方法228

二、结果分析229

第四节 细菌的分类及鉴别231

第五节 FTIR在肿瘤诊断上的应用232

一、肿瘤的红外光谱分析方法232

二、肿瘤的红外光谱特点233

三、肿瘤组织红外光谱分析的意义236

第六节 临床医学辅助诊断237

第七节 FTIR在药学中的应用239

一、综述239

二、在中药研究中的应用240

三、在药剂学中的应用240

四、在药物晶形分析中的应用241

五、药品红外光谱集242

一、GC/FTIR在药学中的应用246

第八节 GC/FTIR和TLC/FTIR在药学中的应用246

二、TLC/FTIR原位鉴定方法248

第九节 FTIR-PAS在生物医药研究中的应用249

一、综述249

二、光声的基本原理和光声样品池的结构249

三、傅里叶变换红外光声光谱的应用251

参考文献253

第八章红外光谱法在无机和配位化学基础研究中的应用256

第一节 无机化合物的红外光谱256

一、无机化合物的红外光谱257

二、含氢键的重要小分子化合物270

三、其它无机化合物272

第二节 金属配位化合物的红外光谱273

一、含氧配位化合物273

二、含氮配体的配位化合物280

三、含氮、氧配体的配位化合物292

四、含硫、磷配体的配位化合物296

五、含有金属-金属键的配位化合物302

六、NO、NO2-和NO3-的配位化合物303

第三节 有机金属化合物的红外光谱304

一、烷基、烯基和炔基化合物的红外光谱305

二、金属羰基化合物的红外光谱307

三、π配位化合物的红外光谱310

第四节 红外光谱研究新型材料313

一、陶瓷超导材料的红外光谱313

二、C60和C70的研究315

第五节 溶液的红外光谱317

一、水溶液和非水溶液317

二、胶团和微乳状液体系323

参考文献327

第九章傅里叶变换红外光谱在半导体材料中的应用337

第一节 引言337

第二节 试样制备337

一、样品研磨338

二、样品抛光338

第三节 硅材料338

一、硅中氧含量的测定和研究339

二、硅中碳含量的测定和研究341

三、硅中氮含量的测定和研究342

四、高阻硅中基硼基磷含量及补偿度的测定342

五、直拉硅中子辐照缺陷的研究344

六、多晶硅的远红外吸收光谱344

八、Si3N4膜中H含量的测定345

七、激光化学气相淀积α-Si∶H的红外吸收谱345

九、PSG膜中P含量测定346

第四节 二元化合物材料346

一、半绝缘砷化镓中碳含量的测定和研究347

二、半绝缘砷化镓中EL2能级的测定和研究349

三、磷化铟中杂质的测定和研究350

第五节 固溶体半导体材料351

一、P型半磁半导体MnxHg1-xTe的远红外反射光谱351

二、Cd1-xMnxTe材料的红外光谱351

三、窄禁带半导体Pb1-xSnxTe的远红外反射光谱352

四、半磁半导体Cd1-xMnxTe和Cd1-xMnxSe光学声子模352

第六节 其它应用353

一、重掺杂半导体载流子浓度测定353

二、同型半导体外延层厚度的测量354

三、应用K-K关系测量极性晶体的光学常数355

四、半导体材料禁带宽度的温度关系357

参考文献359

第十章傅里叶变换红外光谱在法庭科学中的应用360

第一节 红外光谱与司法鉴定360

第二节 法庭科学中红外光谱常用测试技术361

一、红外光谱微量制样技术361

二、显微红外技术362

三、漫反射技术362

四、红外谱库的建立362

第三节 油漆物证的检验364

一、油漆的组成和分类364

二、油漆物证的提取、净化和分离368

三、油漆物证的红外光谱特征369

一、塑料及其制品的组成和分类378

第四节 塑料和树脂物证的检验378

二、树脂的化学结构和红外光谱特征379

三、塑料和树脂的红外光谱系统鉴定表410

第五节 橡胶物证的检验411

一、橡胶的分类和组成411

二、橡胶物证的分离方法417

三、橡胶物证的红外光谱制样方法417

四、橡胶裂解物的红外光谱特征420

五、橡胶薄膜的红外光谱特征424

六、并用橡胶红外光谱特征428

七、橡胶的红外光谱系统鉴定429

八、橡胶的红外光谱定量测定432

一、纤维的分类433

第六节 纤维物证的检验433

二、纤维的组成和红外光谱特征435

三、混纺纤维的红外光谱定量测定436

第七节 粘合剂物证的检验439

一、原品粘合剂红外光谱检验440

二、粘合剂热解物的红外光谱检验442

三、粘合剂萃取物红外光谱检验442

四、粘合剂碳化物红外光谱检验443

第八节 油脂和矿物油物证的检验443

一、油脂的组成和提取方法443

二、油脂的红外光谱444

三、矿物油的分类和净化445

一、检验特点和要求446

第九节 染料和颜料物证的检验446

四、矿物油的红外光谱446

二、样品制备和检材纯化的方法447

三、红外光谱在检验染料和颜料中的应用448

第十节 有机化工品物证的检验454

一、分离提取方法454

二、红外光谱检验455

第十一节 无机化工品物证的检验459

一、无机酸的红外光谱检验459

二、无机碱的红外光谱检验459

三、无机盐的红外光谱检验460

四、氧化物的红外光谱检验461

五、建筑材料红外光谱检验461

一、头发用化妆品的红外光谱检验462

第十二节 日用化妆品物证的检验462

二、皮肤化妆品的红外光谱检验463

三、口腔清洁剂的红外光谱检验464

第十三节 洗涤用品物证的检验465

一、肥皂的红外光谱检验465

二、衣物洗涤剂红外光谱检验466

三、个人卫生清洁剂红外光谱检验467

四、家庭用清洁剂红外光谱检验468

第十四节 毒物物证的检验469

一、挥发性毒物的红外光谱检验469

二、安眠药的红外光谱检验471

三、生物碱的红外光谱检验473

四、农药的红外光谱检验474

第十五节 药物物证的检验476

六、金属毒品的红外光谱检验476

五、化学毒剂红外光谱检验476

一、检验步骤477

二、样品制备477

三、谱图解析和检索477

四、案例478

第十六节 矿物物证的检验479

一、金属矿物的红外光谱检验479

二、非金属矿物的红外光谱检验480

第十七节 爆炸物证的检验482

一、爆炸物证的搜集与炸药的提取净化482

二、炸药的红外光谱检验482

第十八节 生化物证的检验486

一、蛋白质的红外光谱检验486

二、氨基酸的红外光谱检验488

三、糖类的红外光谱检验489

四、天然树脂的红外光谱检验489

参考文献490

第十一章傅里叶变换红外光谱在环境科学中的应用492

第一节 FTIR在研究气态污染物中的应用492

一、环境大气中痕量气体的观测493

二、工厂车间空气中有害气体的测定497

三、大气光化学反应的研究499

第二节 用FTIR研究大气气溶胶506

一、气溶胶中有机物的测定507

二、气溶胶中的无机组成511

第三节 有害固体废物的分析515

第四节 废水有机物组成测定517

一、腐殖酸的组成测定519

第五节 土壤腐殖质的红外光谱研究519

二、腐殖酸与金属离子的络合520

三、土壤的腐殖化过程520

四、提取土壤腐殖酸的方法研究521

参考文献522

第十二章傅里叶变换红外光谱在气象科学中的应用524

第一节 序言524

第二节 测量原理525

第三节 实验室模拟研究527

一、谱线参数的测定527

二、大气透射率的测定529

三、可行性检验532

四、校验理论533

一、太阳光谱的观测536

第四节 野外测量536

二、水平光路或倾斜光路的大气透射率测定540

第五节 飞机与气球测量542

一、低层大气微量气体成分分布的测定542

二、数据库的修正与补充547

第六节 卫星与航天飞机测量548

一、高层大气微量气体成分分布的测定548

二、大气温度与湿度廓线及表面温度的测定551

第七节 结论554

参考文献555

第十三章傅里叶变换红外光谱在染织工业中的应用558

第一节 傅里叶变换红外光谱在染料工业中的应用558

一、合成染料中一些常见官能团的特征吸收559

二、几类染料的红外特征光谱575

三、差谱技术582

四、合成反应的监测583

五、晶型分析583

第二节 红外光谱法在纺织工业中的应用584

一、纺织材料分析585

二、纺织化学品分析598

三、织物上整理剂的分析603

四、反应过程、反应机理研究606

参考文献611

第十四章傅里叶变换红外光谱在日用化工中的应用613

第一节 日用化学品的种类614

一、表面活性剂和助剂614

四、香精香料615

三、化妆用品615

二、洗涤用品615

第二节 FTIR光谱在日用化学品中的定性分析616

一、亲水、亲油基团特征振动频率616

二、乳化剂ATR差示光谱618

三、固体日用化学品的漫反射FTIR光谱619

第三节 FTIR和FT-Raman光谱在日用化学品中的联合定性分析620

一、红外与拉曼光谱鉴定日用化学品的比较620

二、FTIR和FT-Raman联合分析表面活性剂622

第四节 GC/FTIR联用分离鉴定香精油挥发组分625

一、香精油挥发组分的鉴定626

二、韭叶芸香草精油中挥发组分的鉴定628

三、大花素馨浸膏中挥发组分的鉴定630

第五节 日用化学品的FTIR质量监控632

一、“离线”质量监控633

二、“在线”质量监控636

第六节 FTIR“原位”研究日用化学品的机理640

一、护肤化妆品对皮肤影响的机理640

二、表面活性剂对油-水两相界面的作用机理644

结论647

参考文献648

第十五章傅里叶变换红外光谱在原子能科学技术中的应用649

第一节 红外光谱中的同位素效应649

一、双原子分子振动能、零点振动能和同位素取代基频649

二、多原子分子振动能、零点振动能和同位素取代基频651

三、红外光谱中的同位素效应652

第二节 红外光谱在核工业中的应用653

一、铀的提取和精制653

三、重水反应堆运行中重水例行分析654

二、核燃料的生产和堆后处理654

四、辐照材料分析655

五、事故下的核材料分析655

第三节 红外光谱在原子能科学研究中的应用655

一、在核化学化工研究中的应用655

二、在铀和其它同位素分离研究中的应用675

三、在核药物和核医学研究中的应用680

参考文献681

第十六章傅里叶变换红外光谱在产品质量监控中的应用685

第一节 引言685

第二节 FTIR光纤技术用于“在线”质量监控686

一、光纤传输的原理686

二、FTIR光谱中的光纤687

三、FTIR与光纤联用接口附件688

四、近红外光纤的效果689

五、应用690

六、中红外光纤技术691

第三节 FTIR在半导体产品质量监控中的应用692

一、FTIR在硅材料上的质量控制应用692

二、FTIR在碲镉汞晶体上的质量控制应用692

三、FTIR在红外与激光材料中的新应用696

参考文献699

第十七章专用傅里叶变换红外光谱仪在工业生产中的应用700

第一节 前言700

第二节 油质分析仪及其应用700

一、内燃机油进行质量监测的意义700

二、红外光谱在内燃机油质量监测方面的应用701

三、8210型油质分析仪介绍704

四、8210型油质分析仪的特点708

五、8210型油质分析仪的应用709

第三节 FTIR气体分析仪及其应用711

一、专用仪器的结构及其特性711

二、软件及操作系统712

三、应用714

第四节 FTIR排气分析仪及其应用716

一、装置的结构和特性717

二、软件及其操作系统717

三、实际应用718

第五节 FTIR半导体晶片分析仪及其应用719

一、装置结构与特性719

二、软件及操作系统720

三、应用720

结束语721

参考文献722