红外材料介绍ppt
21页1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划红外材料介绍ppt9-1概述红外吸收光谱是一种分子吸收光谱。红外吸收光谱是由分子中振动能级的跃迁而产生的。因为振动能级的跃迁常伴随有转动能级的跃迁,故红外吸收光谱又称为振动-转动光谱。当样品受到频率连续变化的红外单色光照射时,样品分子吸收了某些频率的辐射,其固有的振动或转动能级跃迁到较高的能级,将这种吸收情况以吸收曲线的形式记录下来,就得到该物质的红外吸收光谱,简称红外光谱。红外光谱仪自1940年问世以来,一直是有机化合物结构鉴定的最重要的方法之一。特点:1)气、液、固态样品均可进行测定;2)每种有机化合物均有红外吸收,一种化合物的红外光谱有多个强弱不等的吸收峰。3)样品用量少,一般为mg级,有的可达g级。4)仪器很昂贵,一般不低于20万。9-2红外光谱的基本知识一、红外光区的划分及光谱图红外光谱波长范围根据仪器技术和应用不同,习惯上又将红外光区分为三个区:近红外光区:波数在12500-4000cm-1,波长,即800-2500nm。中红外光区:一般指波数为4000-625(
2、或400)cm-1绝大多数有机化合物的红外光谱频率出现在该光区,吸收最强,所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。红外光谱法实际为中红外光谱法。远红外光区:625-12cm-1红外光谱图:红外吸收光谱一般用T?曲线或T1/?曲线表示。纵坐标为百分透光率T%,因而向下为吸收峰,向上则为谷;横坐标是波长?,或波数1/?。二、红外吸收强度的表示谱图纵坐标反映红外吸收的强弱,最常用的标度是百分透过率T和吸光度A,二者常在谱图上同时标出。透过率T和吸光度A的关系为:A=lg(T0/T)式中T0为入射光(基线)的透过率,T为透射光的透过率。如p195,图11-2,3050cm-1处,A=lg93/15=红外吸收光谱中光的吸收与浓度c、池长l也遵循朗伯-比耳定律:A=lc式中为摩尔吸收系数,其大小表示被检测物质对某波数红外光的吸收程度。红外吸收峰的强弱划分:100,很强辐射光子的能量与发生振动跃迁所需的能量相等红外吸收光谱是由于分子中不同基团振动能级跃迁产生的。当光子的能量等于振动能级跃迁能级差时,才能产生吸收。这是必要条件,但不是充分条件。但要产生吸收还要满足第二个条件:2)只有引起分子偶极距
3、变化的振动,才能产生共振吸收。分子是电中性的,但正负电中心可以不重合,从而可以成为一极性分子。极性大小可以偶极矩衡量,单位德拜作周期性的振动,可近似的看作简谐振动。这种双原子分子振动的模型,以经典力学的方法可把两个质量为m1和m2的原子看成钢体小球,将连接两原子的化学键设想成无质量的弹簧,弹簧的长度r就是分子化学键的长度。举例已知羰基键的力常数k=,其折合质量u=10-24g,试计算C=O键的伸缩振动频率。解:=(231010)-1105/(10-24)=1725cm-1大多数羰基的谱带在1850-1650cm-1之间振动能振动量子能级从=0跃迁到=1的振动频率,称为基频。该基频振动吸收红外光,发生由基态向第一激发态的跃迁,该吸收称为基频吸收。有机化合物基频吸收谱带大都出现在4000-400cm-1范围。从=0跃迁到=2的振动频率,称为倍频或泛频。倍频吸收峰一般较弱。从=0跃迁到=3的振动频率,称为三倍频。强度更弱。影响基本振动频率的直接原因是折合质量和化学键的力常数。化学键的力常数k越大,折合质量越小,则化学键的振动频率越高,吸收峰将出现在高波数区;反之,则出现在低波数区.碳碳单键、
4、双键和三键的力常数分别为、和,因此在红外光谱中,C-C在1429cm-1,而C?C约在1667cm-1,C?C的吸收峰出现在2222cm-1,对于相同化学键的基团,波数与相对原子质量平方根成反比。例如C-C、C-O、C-N键的力常数相近,但相对折合质量不同,其大小顺序为C-C多晶硅难容金属硅化物多晶硅的人们提出了栅工程和沟道零掺杂的概念存储电容材料存储电容是数字电路中的动态随机存储器和模拟电路中的重要部件。主要需满足:集成度、存储容量高、存取速度快、能随机存取非挥发性新型氧化物铁电材料:高介电常数作为DRAM的存储电容绝缘介质层材料电极化强度随电压变化的电滞效应制备铁电随机存储器高介电常数的DRAM影响高介电常数铁电材料在DRAM中应用的主要因素:较大的漏电流较高的体和界面缺陷较低的介电击穿强度与硅工艺的兼容性非挥发性铁电存储器NVFRAM利用铁电材料具有自发极化以及自发极化在电场作用下反转的特性存储信息。当前NVFRAM研究的主要方向:影响铁电材料抗疲劳性能和自发极化强度因素改进制备工艺开发新的铁电材料铁电材料物理主要研究方向:电极化的极限开关速度铁电材料层能保持稳定的铁电性能的最小
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