紫外可見漫反射光譜基本原理

1、文檔編碼 : CW5W8N9A1G1 HF8F7W2E9D7 ZA9U10C7X5M6紫外可見漫反射光譜基本原理前言：1.紫外可見光譜利用的哪個(gè)波段的光？紫外光的波長(zhǎng)范疇為：10-400 nm; 可見光的波長(zhǎng)范疇：400-760 nm; 波長(zhǎng)大于 760 nm 為紅外光；波長(zhǎng)在 10-200 nm 范疇內(nèi)的稱為遠(yuǎn)紫外光,波長(zhǎng)在 200-400 nm 的為近紫外光；而對(duì)于紫外可見光譜儀而言,人們一般利用近紫外光和可見光,一般測(cè)試范疇為 200-800 nm. 2. 紫外可見漫反射光譜可以做什么？紫外可見漫反射（UV-Vis DRS ）可用于爭(zhēng)論固體樣品的光吸取性能,催化劑表面過渡金屬離子及其協(xié)作

2、物的結(jié)構(gòu)、氧化狀態(tài)、配位狀態(tài)、配位對(duì)稱性等；備注：這里不作詳細(xì)開放,我們后面會(huì)結(jié)合實(shí)例進(jìn)行分析；3. 漫反射是什么？當(dāng)光束入射至粉末狀的晶面層時(shí),一部分光在表層各晶粒面產(chǎn)生鏡面反射（specular reflection ）；另一部分光就折射入表層晶粒的內(nèi)部,經(jīng)部分吸取后射至內(nèi)部晶粒界面,再發(fā)生反射、 折射吸取；如此多次重復(fù), 最終由粉末表層朝各個(gè)方向反射出來,這種輻射稱為漫反射光（diffuse reflection ）；4. 紫外可見光譜的基本原理對(duì)于紫外可見光譜而言,不論是紫外可見吸取仍是紫外可見漫反射,其產(chǎn)生的根本緣由多為電子躍遷 .有機(jī)物的電子躍遷包括 n- , - 躍遷等將放在紫外

3、可見分光分度法中來介紹；對(duì)于無機(jī)物而言：a. 在過渡金屬離子-配位體體系中,一方是電子賜予體,另一方為電子接受體；在光激發(fā)下,發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移,電子吸取某能量光子從賜予體轉(zhuǎn)移到接受體,在紫外區(qū)產(chǎn)生吸取光譜；其中, 電荷從金屬（Metal ）向配體 Ligand 進(jìn)行轉(zhuǎn)移, 稱為 MLCT; 反之,電荷從配體向金屬轉(zhuǎn)移,稱為 LMCT. b. 當(dāng)過渡金屬離子本身吸取光子激發(fā)發(fā)生內(nèi)部 d 軌道內(nèi)的躍遷（d-d 躍遷,引起配位場(chǎng)吸取帶,需要能量較低,表現(xiàn)為在可見光區(qū)或近紅外區(qū)的吸取光譜；c. 貴金屬的表面等離子體共振：貴金屬可看作自由電子體系,由導(dǎo)帶電子準(zhǔn)備其光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)；在金屬等離子體理論中,如等離

4、子體內(nèi)部受到某種電磁擾動(dòng)而使其一些區(qū)域電荷密度不為零,就會(huì)產(chǎn)生靜電回復(fù)力,使其電荷分布發(fā)生振蕩,當(dāng)電磁波的頻率和等離子體振蕩頻率相同時(shí),就會(huì)產(chǎn)生共振；這種共振,在宏觀上就表現(xiàn)為金屬納米粒子對(duì)光的吸取；金屬的表面等離子體共振是準(zhǔn)備金屬納米顆粒光學(xué)性質(zhì)的重要因素； 由于金屬粒子內(nèi)部等離子體共振激發(fā)或由于帶間吸取,它們?cè)谧贤饪梢姽鈪^(qū)域具有吸 收譜帶；5. 紫外可見漫反射光譜的測(cè)試方法 積分球法 積分球又稱為光通球,是一個(gè)中空的完整球殼 , 其典型功能就是收集光；積分球內(nèi)壁涂白色漫反 MgO 或者 BaSO4）,且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫反射均勻；光源 S 在球壁上任意一點(diǎn) B 上產(chǎn) 射層（一般為 生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的；接受積分球的目的是為了收集全部的漫反射光,而通過積分球來測(cè)漫反射光譜的原理在于：由于樣品對(duì)紫外可見光的吸取比參比（一般為BaSO4）要強(qiáng),因此通過積分球收集到的漫反射光的信號(hào)要弱一些, 這種信號(hào)的差異可以轉(zhuǎn)化為紫外可見漫反射光譜；接受積分球可以防止光收集過程引起的漫反射的差異；6. 漫反射定律（K-M 方程）漫反射定律描述一束單色光入射到一種既能吸取光,又能反射光的物體上的光學(xué)關(guān)系；留意點(diǎn)：1. 實(shí)際上,從上面的積分球方法中我們也可以看出,人們通常測(cè)量的不是確定反射率 R,而是一個(gè)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣品（一般為 BaSO