侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

二维相关红外光谱及其应用

2011-11-22 10:58
孤身万里游
关注

  1  引言

  二维相关光谱是一种实验设计与数据处理相结合的分析技术。对于每一种样品体系,需要根据研究目的,设计合适的实验方案,通过对样品施加特定的微扰(包括机械拉伸力、温度、压力、浓度、磁场、光照等),诱导光谱信号产生动态变化,对一系列的动态谱图进行相关分析计算,便得到二维相关谱图(图1)。二维相关谱图反映的是样本中各种组成成份或者微观结构单元相应于外界微扰的变化情况,以及这些变化之间相互的联系。目前应用最广泛的是以温度为变量的二维相关红外光谱技术。

  2  二维相关光谱的特性

  二维相关光谱可用三维立体图或二维等高线图进行可视化显示,便于直观地对二维信息进行解析。在二维相关光谱的等高线图中,z坐标轴值用x-y平面中的等高线表示。同步相关光谱代表两个动态红外信号之间的协同程度,它是关于主对角线对称的。相关峰在对角线和非对角线区域均会出现。在对角线上有一组峰,它是动态红外信号自身相关而得到的,所以称为自动峰。自动峰总是正峰,它的强度代表外扰引起的变化程度。强的自动峰对应于动态谱中强度变化较大的区域,而保持不变的区域则显示出非常小或没有自动峰,这与微观环境对官能团运动的影响是密切相关的。在二维相关图中(见图1),以圆圈的个数代表Φ(ν1,ν2)的绝对值。在坐标(A,A),(B,B),(C,C)和(D,D)处的自动峰分别具有2,1,4和2个圆圈,表明(C,C)处的自动峰最强,而(B,B)处的自动峰最弱。

  二维同步相关光谱中位于主对角线以外的峰叫做交叉峰,它显示扰动发生过程中ν1和ν2处的强度变化的相关变化。为了便于观察自动峰和交叉峰的强度的相关变化,可以构造一个相关正方形,把对角线上的自动峰和两侧的交叉峰连贯起来。所以A和C,B和D是同步相关的(图1a)。交叉峰的符号既可为正也可为负。如果发生在ν1和ν2处的强度变化是同一方向的,那么Φ(ν1,ν2)为正;反之,如果发生在ν1和ν2处的强度变化是沿着相反方向的,那么Φ(ν1,ν2)为负。

二维光谱 a)同步 b)异步

图1 二维光谱(a)同步 (b)异步

  异步光谱代表两个动态红外信号的光谱强度变化顺序。与同步光谱不同的是,异步光谱是主对角线反对称,没有自动峰,完全是由对角线两侧交叉峰组成(图1b)。但可用一对反对称的交峰和对角线上相应的点绘制异步相关正方形。异步交叉峰的产生是由于两个光谱峰的强度变化存在相对的加速度,这种特性可帮我们区分重叠在一起的起源不同的峰。

1  2  3  下一页>  
声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号