本文利用自發(fā)拉曼光譜技術(shù)分別對二甲基亞砜(DMSO)、乙酸和甲醇三種典型有機(jī)分子水溶液的分子間相互作用規(guī)律及對應(yīng)的氫鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。通過測量溶液的拉曼光譜,分析有機(jī)分子特征峰的頻移變化,可以直接獲得分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)信息,有助于了解不同濃度的有機(jī)分子水溶液中共價(jià)鍵的振動(dòng)頻率,從而精確地分析水溶液中氫鍵和團(tuán)簇結(jié)構(gòu)隨外界條件變化的微觀物理過程。首先,測量并研究了不同體積分?jǐn)?shù)占比下DMSO水溶液的自發(fā)拉曼光譜。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)DMSO體積分?jǐn)?shù)占比小于0.6時(shí),對稱和反對稱OH伸縮振動(dòng)模式對應(yīng)的拉曼峰快速向更低的頻率方向移動(dòng);當(dāng)DMSO體積分?jǐn)?shù)占比大于0.6時(shí),這兩個(gè)拉曼峰頻移方向則完全相反。這些結(jié)果說明DMSO與水分子之間的強(qiáng)氫鍵在濃度較低時(shí)有助于加強(qiáng)水分子的四面體結(jié)構(gòu),而在濃度較高時(shí),DMSO分子的加入則對水的四面體結(jié)構(gòu)起到破壞作用。更重要的是,當(dāng)DMSO體積分?jǐn)?shù)占比大于0.6時(shí),S=O基團(tuán)對應(yīng)拉曼峰的藍(lán)移幅度明顯增大,這表明DMSO與水分子形成的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)可能發(fā)生了巨大變化。此外,通過對不同振動(dòng)模式的C-H基團(tuán)對應(yīng)的拉曼峰進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)DMSO的非極性甲基與水分子發(fā)生了疏水水合作用。其次,測量并研...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1水的四面體結(jié)構(gòu)

第一章緒論3從材料到生物學(xué)，水在各種系統(tǒng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和過程中起著至關(guān)重要的作用[9]。作為分子間普遍存在的相互作用，水分子之間的氫鍵得到了廣泛的研究[19,20]。在孤立的水分子中，存在兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子，使得兩個(gè)水分子之間可以形成一個(gè)典型的分子間氫鍵，通常稱之為水的二聚體。當(dāng)....

圖1.2雷尼紹拉曼光譜儀光路結(jié)構(gòu)示意圖

第一章緒論4曼散射。激光與系統(tǒng)中的激發(fā)物質(zhì)相互作用，使光子的能級發(fā)生躍遷。通過這些能量的轉(zhuǎn)移，可以分析出系統(tǒng)中振動(dòng)模式的信息。目前世界上有許多先進(jìn)拉曼光譜技術(shù)，包括受激拉曼，偏振拉曼，表面增強(qiáng)拉曼，共振拉曼，透射拉曼和超拉曼技術(shù)等。本文采用自發(fā)拉曼技術(shù)對典型有機(jī)分子的水溶液進(jìn)行研....

圖2.1不同DMSO體積分?jǐn)?shù)占比下水的拉曼光譜

第二章二甲基亞砜-水溶液拉曼光譜及分子締合特性研究82.4.1水的氫鍵在圖2.1中，在3242和3441cm-1處的拉曼峰分別被認(rèn)為是水的對稱和反對稱OH伸縮振動(dòng)，而3645cm-1處的拉曼峰屬于水的游離OH[42]。圖2.2是不同濃度下水的OH伸縮振動(dòng)模式的拉曼位移。在圖2.2....

圖2.2不同DMSO體積分?jǐn)?shù)占比下OH伸縮振動(dòng)模式的拉曼位移，誤差棒表示平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差（拉曼峰）

第二章二甲基亞砜-水溶液拉曼光譜及分子締合特性研究9圖2.2不同DMSO體積分?jǐn)?shù)占比下OH伸縮振動(dòng)模式的拉曼位移，誤差棒表示平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差（拉曼峰）。圖2.2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，DMSO-水的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)可能在VD=0.6時(shí)發(fā)生了變化。據(jù)報(bào)道，在富含水的DMSO溶液中1DMSO-2H....

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