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《北京理工大学》 2016年
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光谱法应用于氨基酸溶液的分析

张玲  
【摘要】:衰减全反射(ATR)光谱可以快速获取水溶液高质量的红外光谱,得到水溶液中分子之间相互作用的有效的信息。傅里叶变换-衰减全反射红外光谱技术因其扫描速度快、检测线低、信噪比高等特点,在研究不同组分方面有很大优势。化学计量学可以迅速有效的处理大量的实验数据,从中获取更多的化学信息。本文主要应用傅里叶变换-衰减全反射红外光谱技术结合主成分分析的方法研究β-丙氨酸水溶液解离过程中酸碱平衡问题,同时应用荧光光谱法研究了甘氨酸和分子有序组合体之间的相互作用。取得的主要结果如下:利用傅里叶变换-衰减全反射红外光谱技术,我们获取了β-丙氨酸水溶液在1.55≤p H≤12.52范围内的红外光谱,运用奇异值分解(SVD)、渐进因子分析(EFA)等化学计量学方法对其进行解析,得到β-丙氨酸在解离过程中的主要因子数。通过多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)分析得到了p H变化过程中不同因子的浓度分布趋势和提取了不同因子的纯光谱。根据不同组分的浓度随p H变化的分布曲线,我们得到β-丙氨酸的解离常数值。并且研究了改变溶液离子强度对其解离的影响。同时采用了理论计算的方法对其红外光谱峰的归属进行了补充,和实验室比较吻合。采用稳态荧光探针法研究了甘氨酸和分析有序组合体双链烃阴离子表面活性剂双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠(AOT)之间的相互作用,AOT在水中的CMC值为2.97mmol·L-1,Nagg值为19。随着加入甘氨酸浓度的增加,AOT的临界胶束浓度从2.97mmol·L-1降至1.26 mmol·L-1,胶束微环境极性减小,胶束聚集数量从19增加至37。
【关键词】:傅里叶变换-衰减全反射红外光谱 主成分分析 β-丙氨酸 酸碱平衡 甘氨酸双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O657.33
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第一章 绪论9-21
  • 1.1 化学计量学在光谱分析中的应用9-10
  • 1.1.1 化学计量学概述9
  • 1.1.2 化学计量学在光谱分析中的应用9-10
  • 1.2 几种化学计量学分析方法及其原理10-13
  • 1.2.1 主成分分析10-11
  • 1.2.2 渐进因子分析11
  • 1.2.3 多元曲线分辨-交替最小二乘法11-13
  • 1.3 红外光谱法概述13-17
  • 1.3.1 红外光谱基本原理13-14
  • 1.3.2 红外光谱与分子结构14-15
  • 1.3.3 傅里叶变换-衰减全反射红外光谱法(FTIR-ATR)15-17
  • 1.4 荧光光谱法概述17-19
  • 1.4.1 荧光光谱法基本原理17-18
  • 1.4.2 荧光探针法18-19
  • 1.5 本文研究的主要内容19-21
  • 第二章 FTIR-ATR结合化学计量学研究 β-丙氨酸溶液的酸碱平衡21-36
  • 2.1 氨基酸溶液酸碱平衡的研究背景21-22
  • 2.2 实验方案22-24
  • 2.2.1 所用仪器22
  • 2.2.2 实验材料和试剂22-23
  • 2.2.3 实验步骤23-24
  • 2.3 实验结果与讨论24-35
  • 2.3.1 β-丙氨酸在不同pH下红外光谱图24-25
  • 2.3.2 差谱分析25-27
  • 2.3.3 化学计量学分析27-29
  • 2.3.4 理论计算分析29-32
  • 2.3.5 离子强度对丙氨酸解离影响32-33
  • 2.3.6 β-丙氨酸解离常数计算33-35
  • 2.4 本章小结35-36
  • 第三章 甘氨酸与双(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠的相互作用36-43
  • 3.1 研究背景36
  • 3.2 实验过程36-38
  • 3.2.1 仪器与试剂36-37
  • 3.2.2 实验方法37-38
  • 3.3 实验结果38-42
  • 3.4 本章小结42-43
  • 参考文献43-49
  • 攻读硕士学位期间发表论文与研究成果清单49-50
  • 致谢50

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