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—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—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