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封口膜的红外光谱研究

更新时间:2009-03-28

封口膜(Parafilm)是一类可自动封口、可模压、韧性好的特制高分子薄膜。用Parafilm可快速有效地密封实验器皿,具有防水防湿性能,可有效阻止实验器皿中试样的挥发和污染,且保护无水物质。Parafilm为美国Bemis Company Inc生产,价格较高,影响其广泛使用。Parafilm是一类特殊高分子类化合物,难溶于有机溶剂,因此,采用常规分析方法很难研究其结构。傅里叶变换衰减全反式红外光谱(ATR-FTIR)技术不需要对试样进行处理,即可方便地研究高分子类物质的结构。因此,本工作采用ATR-FTIR技术,结合变温红外及二维红外光谱技术,研究了Parafilm的结构,为国内企业开发相关产品提供理论支持。

药士歉然一笑,回道:“小姐错了,孕者脉相为滑脉,即脉往来流利,应指圆滑,呈连珠滚玉盘之状,并非是两个脉。此女子脉相特殊,体内如有两颗心脏,同跳同止,频率一致,但她的心子,确实只有一颗,这种怪相,我也从来未曾遇见过。”

1 实验部分

1.1 仪器与设备

Spectrum 100型红外光谱仪,美国PE公司生产;单次内反射ATR-FTIR变温附件,ATR-FTIR变温控件,均为英国Specac公司生产。

1.2 测试

每次实验以空气为背景,对信号进行8次扫描累加;测试温度 20~120 ℃,变温步长10 ℃。数据采用清华大学编写的软件Spectrum v 6.3.5获得。

加拿大钾肥公司副总裁、加钾国际上海代表处董事总经理、首席代表杜东海博士表示,非常高兴看到平衡施肥对水稻产量与品质的影响。加拿大钾肥公司希望通过鼓励农民平衡施肥,实现作物的丰收增长,为全球的粮食安全做出贡献。他表示,从上世纪80年代开始,加钾公司就开始在中国开展平衡施肥的公益行动和有针对性的示范观摩会,通过邀请农业方面的科学家讲解平衡施肥理论,与农户日常的施肥习惯形成对比,从而提高农户平衡施肥的认识和水平。

2 结果与讨论

2.1 Parafilm 的结构表征

  

图1 Parafilm的红外光谱Fig.1 Infrared spectra of Parafilm

室温条件下,采用ATR-FTIR技术研究了Parafilm的红外光谱。从图1看出:2 955 cm-1处为甲基的不对称伸缩振动峰(νasCH3);2 917 cm-1处为亚甲基的不对称伸缩振动峰(νasCH2);2 849 cm-1处为亚甲基的对称伸缩振动峰(νsCH2);1 474 cm-1处为亚甲基的变角振动峰(δCH2);1 462 cm-1处为甲基的不对称变角振动峰(δasCH3);1 390,1 366 cm-1处为双甲基的对称变角振动峰(δsCH3);1 230 cm-1处为C—C骨架的伸缩振动峰(νC—C);731,719 cm-1处为亚甲基的面内摇摆振动模式(ρCH2)。

经红外光谱数据分析,再结合文献[1-2]中的标准谱图可确定Parafilm的主要成分为聚异丁烯,其结构见图2[3-5]

制作人吴亦凡在网综《中国新说唱》中带火的口头禅“skr skr skr”,后被粉丝制作为表情包,谐音“si ge”比如“热skr人了”、“你真skr小机灵鬼儿”。

  

图2 聚异丁烯的分子结构Fig.2 Molecular structure of polyisobutene

聚异丁烯由异丁烯阳离子聚合制得,其相对分子质量可从数百至数百万。聚异丁烯是一种典型的饱和线型聚合物,分子链主体不含双键,无长支链存在,其结构单元[— ( CH2—C(CH32 ) —]以首-尾有规序列连接。低相对分子质量聚异丁烯呈柔软胶状,高相对分子质量聚异丁烯呈韧性和弹性[6-11]。本工作在600~3 500 cm-1进一步研究了Parafilm的变温红外光谱(见图1),发现Parafilm的临界使用温度为40 ℃。当使用温度在40 ℃以下,由于Parafilm处于结晶态,因而具有良好的韧性及气密性。使用温度在40 ℃以上,Parafilm处于无规状态,其黏弹性增加,而相应的韧性及气密性会进一步降低。而Parafilm的δCH2和δasCH3对应的红外吸收峰对温度变化非常敏感。因此,重点研究了Parafilm的δCH2和δasCH3的变温红外光谱及二维红外光谱,进一步探索温度对Parafilm 分子结构的影响。

[6] Vacatello M,Yoon D Y. Conformational statistics of polyisobutene by a monte carlo study[J]. Macromolecules,1992,25(9):2502-2508.

2.2 Parafilm的δCH2和δasCH3变温红外光谱及二维红外光谱

[9] Benedetti E,Pedone C,Allegra G. A model compound for polyisobutene the crystal structure of 2,2,4,4-tetramethyladipic acid[J]. Macromolecules,1970,3(1):16-19.

1255 Magnetic resonance gadolinium-based contrast agent deposition in brain: status and progress

烈烈长风划破浩荡天际,彼时的明朝正处于盛世辉煌中,散发生机与力量。李凡作为朝会上一个普通侍从,悄悄看向御座之上的那个帝王——明成祖朱棣。历经数年靖难之役,终于夺取王座的他踌躇满志,想要亲手开拓一片盛世江山。

从图3a看出:1 474,1 462 cm-1处有两个明显的吸收峰,分别归属于δCH2和δasCH3;随着温度的升高,Parafilm中的δCH2和δasCH3对应的吸收峰强度有所下降,但吸收峰的波数和峰型没有变化。从图3b看出:变温红外光谱的分辨能力显著提高,可很好地区分1 474,1 462 cm-1处的吸收峰。

  

图 3 Parafilm的δCH2和δasCH3变温红外光谱(20~40 ℃)Fig.3 Variable temperature infrared spectra of δCH2 and δasCH3 in Parafilm(20-40 ℃)

  

图4 Parafilm的δCH2和δasCH3同步二维红外光谱(20~40 ℃)Fig.4 Synchronous 2D-IR spectra of δCH2 and δasCH3 in Parafilm (20-40 ℃)

 

注: 颜色代表相对强度大小,与温度无关。下同。

从图4可以看出:首先在(1 462 cm-1,1 462 cm-1),(1 474 cm-1,1 474 cm-1)处发现两个强度相对较大的自动峰,说明Parafilm在该波数对应的官能团对温度变化非常敏感;而在(1 468 cm-1,1 468 cm-1)处发现一个强度相对较小的自动峰,则进一步证明该波数处的吸收峰对温度变化并不敏感。此外在(1 462 cm-1,1 468 cm-1),(1 462 cm-1,1 474 cm-1),(1 468 cm-1,1 478 cm-1)处发现3个明显的交叉峰,证明Parafilm在该波数对应的官能团间存在较强的分子内相互作用[12-15]

2.2.1 相变前

从图5看出:Parafilm在(1 460cm-1,1 464 cm-1),(1 460 cm-1,1 468 cm-1),(1 460 cm-1,1 472 cm-1),(1 464 cm-1,1 474 cm-1),(1 468 cm-1,1 474 cm-1),(1 472 cm-1,1 474 cm-1)处有6个强度相对较大的交叉峰。图4的数据也证明:Parafilm的红外吸收波数包括1 474,1 472,1 468,1 464,1 460 cm-1。其中,1 474,1 472 cm-1处的吸收峰归属于δCH2(分别标记为δCH2-1,δCH2-2);1 464,1 460 cm-1处的吸收峰归属于 δasCH3(分别标记为δasCH3-1,δasCH3-2);而 1 468 cm-1处的吸收峰则归属于与双键基团相连的亚甲基变角振动模式(δCH2-R,R为—CH=CH2),进一步说明Parafilm中聚异丁烯的端基主要是α-末端双键结构(见图2)。显然Parafilm的δCH2和δasCH3的二维红外光谱的分辨力要优于相应的一维红外光谱和二阶导数红外光谱(见图3)。

该项技改的应用,不仅满足了近期原料变化对于去除电解液中杂质的迫切需求,而且有效降低了员工的劳动强度、减少了员工现场作业的频次,更重要地是避免了作业人员接触砷化氢气体,为员工职业健康安全提供了有力保障。员工在对电解槽进行喷水作业时,更加方便快捷、省时省力,能够确保电解净化连续生产,对于电解液净化去除杂质、确保电解液成分稳定具有良好促进作用。

2.2.2 相变后

从图6a看出:40 ℃时,Parafilm中的1 474,1 462 cm-1处对应二个明显的吸收峰;随着温度的升高,δCH2和δasCH3对应的吸收峰趋于消失,相应的吸收峰强度不断降低。从图6b得到了同样的红外光谱信息。这主要是因为当测定温度低于40 ℃时,Parafilm中的聚异丁烯分子处于晶体态,而聚异丁烯晶体中相邻分子链上的亚甲基和甲基变形发生强烈的相互作用,产生相应的两个吸收峰[12-15];当温度高于40 ℃时,Parafilm中的聚异丁烯晶体结构被破坏,因此,对应的裂分双峰消失。

  

图5 Parafilm 的δCH2和δasCH3异步二维红外光谱(20~ 40 ℃)Fig.5 Asynchronous 2D-IR spectra of δCH2 and δasCH3 in Parafilm (20-40 ℃)

 

表1 Parafilm的δCH2和δasCH3 二维红外光谱数据及解释(20~ 40 ℃)Tab.1 Data and explanation of 2D-IR spectra of δCH2 and δasCH3 in parafilm (20-40 ℃)

  

注: ν1和ν2表示二维红外光谱中不同官能团对应的波数;Ф(ν1,ν2) 表示同步二维红外光谱,Ψ(ν1,ν2) 表示异步二维红外光谱;>0表示交叉峰相对强度为正,<0代表交叉峰相对强度为负;A表示红外吸收峰强度,A1464表示1 464 cm-1处对应的红外吸收峰强度,其他与此同。

 

ν1/cm-1 ν2/cm-1 Ф(ν1,ν2) Ψ(ν1,ν2) 二维红外光谱解释1 460 1 464 > 0 < 0 A1464变化早于A1460 1 460 1 468 < 0 > 0 A1468变化早于A1460 1 460 1 472 > 0 < 0 A1472变化早于A1460 1 460 1 474 > 0 < 0 A1474变化早于A1460 1 464 1 468 < 0 < 0 A1464变化早于A1468 1 464 1 472 > 0 < 0 A1472变化早于A1464 1 464 1 474 > 0 > 0 A1464变化早于A1474 1 468 1 472 < 0 > 0 A1472变化早于A1468 1 468 1 474 < 0 > 0 A1474变化早于A1468 1 472 1 474 > 0 > 0 A1472变化早于A1474

  

图6 Parafilm的 δCH2 和δasCH3 的一维变温和二阶导数变温红外光谱(40~120 ℃)Fig.6 Variable temperature infrared spectra and second derivative variable temperature infrared spectra of δCH2 and δasCH3 in Parafilm (40-120 ℃)

从图7可以看出:温度为40~120 ℃时,在(1 462 cm-1,1 462 cm-1),(1 474 cm-1,1 474 cm-1)附近发现两个强度相对较大的自动峰,而在(1 468 cm-1,1 468 cm-1)处发现一个强度相对较小的自动峰,此外,在(1 462 cm-1,1 474 cm-1)处同样发现了一个强度相对较大的交叉峰。

  

图7 Parafilm的δCH2和δasCH3同步二维红外光谱(40~120 ℃)Fig.7 Synchronous 2D-IR spectra of δCH2 and δasCH3 in Parafilm (40-120 ℃)

从图8看出:在(1 462 cm-1,1 468 cm-1),(1 468 cm-1,1 474 cm-1)处发现两个强度相对较大的交叉峰。图7的数据也证明:相变后,Parafilm的δCH2和δasCH3包括1 462 cm-1处的吸收峰归属于δasCH3(标记为δasCH3-3),δCH2-R,δCH2-1。与相变前相比,Parafilm的δCH2-2,δasCH3-1,δasCH3-2对应的吸收峰消失,这是相变前δCH2-2,δasCH3-1,δasCH3-2对应Parafilm的晶体特征吸收谱带,而相变后Parafilm的晶体结构被破坏引起的。δasCH3-3是一个新发现的吸收峰,是相变后Parafilm对应的特征新峰。

  

图8 Parafilm的δCH2和δasCH3异步二维红外光谱(40~120 ℃)Fig.8 Asynchronous 2D-IR spectra of δCH2 and δasCH3 in Parafilm(40-120 ℃)

根据Noda原则[16-17]和表2可知:相变后,随着温度的升高,Parafilm的δCH2和δasCH3红外吸收峰强度变化由快到慢依次为δCH2-R,δasCH3-3,δCH2-1。表2数据也证明,相变后,随着温度的升高,Parafilm的δCH2-R对应的官能团结构最先改变,而δCH2-1对应的官能团结构相对较稳定。

 

表2 Parafilm 的 δCH2 和δasCH3 二维红外光谱解释(40~120 ℃)Tab.2 Explanation of 2D-IR spectra of δCH2 and δasCH3 in Parafilm(40-120 ℃)

  

ν1 /cm-1 ν2 /cm-1 Ф(ν1,ν2) Ψ(ν1,ν2) 二维红外光谱解释1 462 1 468 > 0 < 0 A1468变化早于A1462 1 462 1 474 > 0 > 0 A1462变化早于A1474 1 468 1 474 > 0 > 0 A1468变化早于A1474

3 结论

a)采用ATR-FTIR技术研究了Parafilm的红外光谱。Parafilm主要存在νasCH3,νasCH2,νsCH2,δCH2,δasCH3,δsCH3,νC—C,ρCH2等8种红外吸收模式,最终确定Parafilm主要成分为聚异丁烯,而40 ℃是Parafilm的临界温度。实验发现:使用温度在40 ℃以下,由于Parafilm处于结晶态,因而具有良好的韧性及气密性。使用温度在40 ℃以上,Parafilm处于无规状态,其黏弹性增加,而相应的韧性及气密性降低。

b)以Parafilm的δCH2和δasCH3为对象,进一步开展的相关二维红外光谱研究发现,相变前,Parafilm的δCH2和δasCH3的红外吸收模式包括:δasCH3-2,δasCH3-1,δCH2-R,δCH2-2,δCH2-1。随着温度的升高,Parafilm的δCH2和δasCH3红外吸收峰强度变化由快到慢依次为δCH2-2,δasCH3-1,δCH2-1,δCH2-R,δasCH3-2

c)相变后,Parafilm的δCH2和δasCH3的红外吸收模式包括δasCH3-3,δCH2-R,δCH2-1;随着温度的升高,Parafilm的δCH2和δasCH3红外吸收峰强度变化由快到慢依次为δCH2-R,δasCH3-3,δCH2-1,并进一步研究了Parafilm的相变机理。

4 参考文献

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[3] 韩飞. 聚异丁烯Ⅰ[J]. 甘肃石油和化工,2008,22(1):7-14.

根据Noda原则[16-17]和表1可知:相变前,随着温度的升高,Parafilm的δCH2和δasCH3吸收峰强度变化由快到慢依次为δCH2-2,δasCH3-1,δCH2-1,δCH2-R,δasCH3-2。这进一步证明,相变前,随着温度的升高,Parafilm的δCH2-2对应的官能团结构最先改变,而δasCH3-2对应的官能团结构相对较为稳定。

[5] 韩飞. 聚异丁烯Ⅲ[J].甘肃石油和化工,2008,22(3):12-17.

燃料电池的工作参数影响着冷启动的成败,此方法可以不必增加外部设备,直接改变工作参数实现冷启动,这样可以减少成本,使系统结构简化。

在这里,时间被切割成碎片,被几十秒、几十秒地抛向身后。过往的行人和车辆,不停地捡起这些碎片,匆匆地编织自己或者带着阳光,或者浸着月色的梦。虽说我知道即使没有这红绿灯,我们的日子一样会一刻不停地溜走,但那是一种缓慢的不易觉察的流动,宛如头顶上的太阳,从高远而混沌的天空走过,它会在我们的不知不觉中由朝而暮,我们看不到它的脚印,因而就会少掉许多由于生命流逝带来的伤感。可是现在,每捡起一块碎片,就如同跨过生命之路上一个清晰的刻度,属于个体的有限时日,怎经得起这永无休止地撕扯、割戮,一刻不停地弃掷、抛扔?

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[8] Porter R S,Johnson J F. A study of several systems of the type laminar flow degradation of polyisobutene[J]. J Phys Chem,1959,63(2):202-205.

由于Parafilm的相变温度为40 ℃,因此,分别研究了相变前(20~40 ℃)和相变后(40~120 ℃)Parafilm的δCH2和δasCH3的红外光谱。

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陆游的哀怨与不满,一部分源于南宋中期东西部地区政治、经济、军事、历史、地理、风俗习惯等各方面的客观差异。作为一个出自繁华富庶、靠近京畿之地的越中山阴人④,陆游向西部“位移”⑤时,已经46岁,其生活态度、习惯方式、人生观乃至世界观等等,都已经在当时东部地区较为发达的吴越文化中浸淫滋养而成,已经成熟稳定的“先认识结构”左右着他的位移,注定着他带着“越人之眼”而面对西部的蜀汉巴僰文化。

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水力喷射泵是通过地面增压泵将动力液加压,高压动力液沿井下油管输送至井下喷嘴,通过喷嘴将压能转换成动能并在喷嘴后形成低压区。期间动力液与油层产出液在喉管中混合,经扩散管将动能转换成压能,利用压能将混合液举升到地面[1]。

[16] 王维,隋丽丽,李中秋,等. 氮化硅νSi—N伸缩振动的衰减全反射红外光谱研究[J]. 理化检验:化学分册,2016,52(11):1241-1245.

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王维,常明,杜林楠,范济瑜,关胜琴,于宏伟
《合成树脂及塑料》 2018年第02期
《合成树脂及塑料》2018年第02期文献

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