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1、一、实验目的1. 了解紫外线分析聚合物的原理及其应用范围；2. 掌握操作紫外线分析仪器的操作方法；3. 测定某位置样品的紫外谱图。二、实验原理紫外吸收光谱能直接反映聚苯胺的能带结构和掺杂过程中的结构变化。在各国学者努力下， 通过合成模型化合物的表征和量子化学计算，聚苯胺的紫外吸收特性已基本得到阐明。中间氧化态翠绿亚胺（Emeradine）有两个吸收带，位于 325nm （3.9eV） 和 630nm （2.1eV） ，630nm吸收带是与醌 -苯单元均相关的 b-q 吸收；325nm的吸收带是 和 苯 式 结 构 相 关 的 - * 吸 收 。 全 还 原 态 聚 苯 胺（Leucoemera
2、ldine ）只有一个吸收带（ 315nm ，3.94eV） ，可归属于苯环 -*电子的吸收。全还原态聚苯胺成盐后，光谱变化不大，只有很小的蓝移。全氧化态聚苯胺（Pernigraniline）的两个吸收带位于 528nm （2.35eV）和 320nm ，前者是价带导带电子跃迁吸收，后者是苯式单元 -*的吸收。 MacDiarmid 认为中间氧化态聚苯胺的630nm吸收带和全氧化态聚苯胺的528nm吸收来源相同。掺杂态聚苯胺除 325nm吸收带外，在 430nm （4.3eV）出现一个新的吸收带， 630nm吸收带移至800nm以后（ 1.5eV） ，MacDiarmid 将之归属于极子化晶格
3、吸收，是掺杂态聚苯胺的特征吸收。在近红外区，掺杂态聚苯胺常常有一个吸收带向红外区延伸， 其吸收程度和形态与加工方法密切相关。由于这一吸收是金属及聚乙炔常有的吸收带，和金属的导电性有关，因此很多学者认为它和聚苯胺的导电行为有关。事实上，聚苯胺的导电率越强，此吸收带越强。Yong Cao 通过对掺杂态聚苯胺紫外光谱和溶液浓度及分子量关系的研究，指出此吸收带和聚苯胺链内电荷传输有关， 而 800nm吸收和聚苯胺链间电荷传输有关。但总的来说掺杂态聚苯胺的紫外光谱归属还有待进一步研究。三、实验仪器及样品仪器：固体紫外分光光度计药品：导电聚苯胺四、实验步骤1. 对样品进行预处理（如纯化、干燥）2. 载有硫
4、酸钡的圆片放入仪器中扫描，做空白对照3. 样品的制备测定固体样品不象测定液体样品和液体样品那样简单，固体样品必须按测定要求制成可以测定的样品。在粉末样品放在载有硫酸钡的容器上，用铁块压延， 直到粉末不会掉落。压成的圆片可以直接放入光路系统进行测量。此法非常简便，样品片也可长期保存。需要时可用硫酸钡作空白对照，消除该区域的干扰。4. 放入测试仪器当中。5. 测试样品，得到曲线。在电脑软件上对杂峰进行处理，打印谱图。6. 处理数据。五、实验注意事项1.实验需要将样品压制于硫酸钡上面，要保持七平整，光滑。因此压制试样时应小心发力，谨慎压片。2.由于实验机器容易被污染， 因此压片时应将粉末完全压实而不
5、能使其在测试时发生脱落而污染了整个仪器。3.载入测试压片时应轻轻拉开压片夹，将压片小心放入，再轻轻关上。这样做的目的是为了防止压片上的粉末收到重力而脱落污染实验仪器。六、实验数据处理2004006008000.00.20.40.6UVWavelengthUV六、问题 1、液体紫外和固体紫外的区别？ 液体紫外是扫描盛装在石英池中的样品溶液对紫外的吸收，要考虑样品池和溶 剂对实验中紫外光的吸收及溶剂对样品的影响。（1）溶剂应能很好地溶解被测试样，溶剂对溶质应该是惰性的。即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定 性。（2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。（3）溶剂在样品 的吸收光谱区应无
6、明显吸收。 固体紫外是利用仪器对样品反射光的分析得到样品对紫外的吸收情况，直接把 固体样品研磨压平在载样板上即可，避免了有溶剂的影响，因为聚合物本来就 较难溶解。但是样品的颗粒尺寸对反射光有影响，样品越细其表面越光滑，反 射越明显，得到谱图越准确。 2、影响紫外吸收光谱的因素：1）分子结构中共扼体系的影响 有否共扼体系的结构对紫外光谱影响很大，两个化合物仅差一共扼双健，吸收 光谱就有很大不同。例如穿心莲内酯中的脱氧穿心莲内酯与脱水穿心蓬内圈， 只差一个共扼双键，它们的吸收光谱就不同。2）氢键的影响 一般有三种形式的氢键，即溶质间氢键，溶质和溶剂间生成的氢键以及分子内 氢键，溶质间氢键常受溶质的浓度和性质的影响，浓度高时会产生溶质间氢键 镇。氢键缔合分子较游离分子具有较短波长的吸收带，例如苯酚在非极性溶剂 ( 乙醚)中，形成氢键缔合分子，使苯酚的210nm ， 270nm 的吸收带均向短波方 向移动。 3）就液体紫外而言还有溶剂的影响 溶剂的极性强弱会影响吸收峰的波长，强度和形状。最显著的效应是溶剂 从非极性改为极性时，谱图的精细结构全部消失。 改变溶剂还能使吸收谱带的位置改变，通常极性溶剂使-*跃迁的吸收 谱带向红移动，而使 n- * 跃迁产生的谱带向紫移动。
