1. 衰减全反射(ATR)
傅立叶红外(FTIR)有很高的信噪比和灵活性,与ATR结合使用,在材料表面结构的定性及定量研究中发挥了重要作用。很多高分子材料如塑料、橡胶、纤维、涂层等用一般的透射法测量很困难,但使用FTIR和ATR联用技术,则可以很方便地测绘其红外光谱。同时,利用ATR测试技术,可以方便地用来表征两种聚合物共混的相容性。一般认为,如果两种聚合物是相容的,则可观察到频率位移、强度变化、甚至峰的消失;若不相容,共混物的光谱只是两种聚合物光谱的简单叠加。我校材料专业的学生主要侧重于高分子材料的加工及纤维两个方向,材料加工通常需要两种聚合物共混,而共混后两相之间的相容性是必须要考察的,相容性的好坏对共混物性能有很大的影响。因此,在材料专业的学生中,加强对ATR技术的讲解及分析是十分有用。实验教学的实践过程中,我们在材料专业学生的大型实验中,增加红外光谱对共混物的表征,来判断两种聚合物是否相容。大型实验过程通常要求学生自行设计实验方法,包括加工方法、结构表征和性能的测试。通过这一过程的独立学习和分析,学生通常能够进一步加深对本专业知识的理解,发挥学生的主动性。
2．衰减全反射(ATR)
傅立叶红外(FTIR)有很高的信噪比和灵活性,与ATR结合使用,在材料表面结构的定性及定量研究中发挥了重要作用。很多高分子材料如塑料、橡胶、纤维、涂层等用一般的透射法测量很困难,但使用FTIR和ATR联用技术,则可以很方便地测绘其红外光谱。同时,利用ATR测试技术,可以方便地用来表征两种聚合物共混的相容性。一般认为,如果两种聚合物是相容的,则可观察到频率位移、强度变化、甚至峰的消失;若不相容,共混物的光谱只是
两种聚合物光谱的简单叠加。我校材料专业的学生主要侧重于高分子材料的加工及纤维两个方向,材料加工通常需要两种聚合物共混,而共混后两相之间的相容性是必须要考察的,相容性的好坏对共混物性能有很大的影响。因此,在材料专业的学生中,加强对ATR技术的讲解及分析是十分有用。实验教学的实践过程中,我们在材料专业学生的大型实验中,增加红外光谱对共混物的表征,来判断两种聚合物是否相容。大型实验过程通常要求学生自行设计实验方法,包括加工方法、结构表征和性能的测试。通过这一过程的独立学习和分析,学生通常能够进一步加深对本专业知识的理解,发挥学生的主动性。
3.红外显微镜技术
在普通的红外光谱仪中并不配置红外显微镜系统,许多老师科研进行自行配备的红外光谱仪也通常是配备主样品仓,而并不考虑红外显微镜这一附件。红外显微镜技术是将样品放置显微镜下,光路采用红外系统,具有透射式和反射式两种测试功能。红外显微镜采用的是MCT检测器,其灵敏度要优于一般主样品仓的DTGS检测器[1]。笔者在多年的红外光谱测试过程中发现,红外显微镜测试技术对纤维微区的分析和对微量样品的分析有重要的作用。例如,纤维掺杂纳米粒子,单根纤维的微区结构分析,微球的表面改性,微胶囊的表面分析等方面都可采用红外显微镜的测试技术。有时候,老师和学生反映,采用常规的溴化钾压片法对含量少的添加物灵敏度不够高,红外谱图中无法显示,而采用红外显微镜技术,这一问题可以得到较好的解决。
目前,本科生较早地加入到老师的科研中来,通常在二年级或三年级就有些本科生愿意利用课余时间从事科研工作,而红外光谱仪是较为普通和常见的测试仪器,因此对材料专业本科生进行红外光谱仪显微镜功能的介绍与普及有利于本科生更好地了解红外光谱测试技术,将红外光谱测试技术应用到科研中。
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