紫外/可见光谱学的化学应用

化学是一门普遍适用的科学，它的研究领域遍布整个亚博老虎机网登录地图。化学领域的这些不同的研究表明，化学家和研究人员可能在同样不同的行业工作。然而，一些技术和技术是由工业家和研究人员共享的，跨越了化学领域。

紫外/可见光谱是许多化学家工具箱中常见的工具之一。这种足智多谋的测量技术已经在化学实验室中确立了自己的地位。

聚光灯下的UV/VIS

紫外/可见光谱学是指在紫外和可见光谱中进行的吸收/反射测量。根据比尔-朗伯定律，将光的衰减与光通过的材料的特性联系起来，样品的吸光度与吸收分析物的浓度成正比。这个公理在分析化学的工作中经常被观察到，用于分析物的量化，监测反应和过程，以及检测特定的有机化合物。

大气化学

大气化学在深入了解当地气候条件和影响全球辐射平衡的因素的机制方面具有重要作用。研究人员研究一类被称为二次有机气溶胶(SOAs)的化合物，它是自然发生的气相光氧化反应的产物，也有人类制造的挥发性有机化合物(VOCs)。虽然对soa传播中的反应机制进行了各种研究，李坤博士和来自中国科学院化学研究所和北京分子科学国家实验室的研究人员密切观察了这些气溶胶在不同反应条件下的光学特性亚博老虎机网登录^［1］．

吸收和散射特性，即折射率的直接组成部分，更多地依赖于气溶胶的组成，而不是粒子的大小或浓度。深入了解气溶胶污染物的化学成分与其光学特性之间的联系，可以相当准确地预测局部反应条件的全球辐射效应。

李博士的研究小组在实验室中用不同的前体化合物和不同的NO测试了聚四氟乙烯烟雾室中产生的SOA颗粒的光学特性yabo214_x的水平。的avaspec - 2048 l光谱仪表明该粒子在532 nm波长下不吸水。yabo214对每个样品在该波长处的折射率(RI)进行检索，得到的值从1.38到1.59不等，这取决于产生SOA的前体化合物以及NO的浓度_x．然而，它与SOA的粒度或浓度无关。最终，他们的研究表明，各种环境模型可能会高估折射率，从而高估全球辐射效应。

胶体和纳米粒子反应

纳米粒子的研究是近年来化学领域中备受yabo214关注的一个研究领域。纳米颗粒的尺寸在1 ~ 100 nm之间。yabo214这些粒子被离子yabo214、无机和有机化合物的界面层包裹，可以与其他物质相互作用。虽然纳米粒子可以以粉末形式或yabo214固体基质形式存在，但通常它们以胶体形式存在，分散在水溶液或凝胶中。

纳米粒子可yabo214以通过分解较大的粒子或通过受控的化学反应组装过程产生。这些微小颗粒可用于基因治疗、DNA探针yabo214、分子标记和癌症治疗。它们可以在抗微生物或耐热涂层、防眩光/无划痕眼镜、防晒霜等消费品中找到，也可以在我们的食品供应中找到。纳米粒子化学组装过程可能是挥发性的，反应的重复性和稳定性取决于几个因素，如溶液温度和湿度，以及试剂的浓度和纯度。yabo214对纳米粒子的任何研究基本上都是从它们的合成开始的，而yabo214最广泛认可的反应监测方法之一是紫外/可见光谱法。

立陶宛考纳斯理工大学物理系的一组科学家研究了银盐还原法制备的胶体银纳米颗粒。yabo214在AvaSpec-2048L紫外/可见光谱仪的帮助下，在300-700 nm的波长范围内观察到银盐溶液的化学还原全过程。胶体银具有350 ~ 550 nm的宽吸收带，在445 nm处有一个吸收峰。一旦纳米粒子开始形成，吸收就会增加;yabo214随后，粒子的尺寸开始增大，吸收峰向红色波长移动。yabo214吸收峰的稳定表明新的纳米粒子的形成已经停止。yabo214在反应过程中收集的数据也使科学家们能够计算出平均粒径^［2]．

图1所示。SDS浓度为0.1 mg mL时，不同粒径NHC的DLS分布^－1(紫色)至0.02 mg mL^－1(红色)

另一个来自北京理工大学化学化工学院的研究小组，研究用于检测湿度的纳米水凝胶胶体阵列光子晶体，依靠UV/VIS光谱进行沉淀聚合合成过程来开发他们的纳米水凝胶胶体阵列光子晶体。这种胶体凝胶湿度传感器的创新设计，利用了水凝胶的吸水特性，对环境刺激做出反应，使体积增大和改变。随着粒子的增大，yabo214粒子的尺寸发生变化，导致吸收带向红色的方向移动。这是以肉眼可见并可调节的颜色变化显示的，因此覆盖了从400到760 nm的完整可见波长范围，对应于湿度的20%-99.9%范围。这些实验得到了AvaSpec-ULS2048-TEC光谱仪的支持和证实，并为可用于一系列无机和有机分子检测传感器的创新传感器技术铺平了道路^［3]．

互补的测量方法

虽然UV/VIS光谱学本身是一种强大的工具，但这种方法经常与其他测量技术结合使用。与单独使用两种技术相比，互补技术的应用可以为研究人员提供更丰富的样本数据。相反，这些技术可以作为准确性的检查，其中抽样差异是由技术之间的数据偏差确定的。

衰减全反射紫外/可见光谱法

另一种经常与紫外/可见光谱结合使用的光谱技术是衰减全反射(ATR)。在分析化学中，当使用光密度或强光吸收材料时，ATR技术可以通过使用电磁倏逝场产生与样品相关的数据。在ATR过程中，一束红外线(IR)光被允许通过具有高折射率的晶体。当样品与晶体接触时，入射光束从与样品接触的晶体内表面反射。这种反射振动产生的电磁场渗透到样品中，揭示了倏灭波衰减的吸收带。

来自瑞士日内瓦大学物理化学系的Thomas Bürgi博士，将ATR与UV/VIS吸光度测量相结合，在深入的分子水平上研究催化界面点的氧化反应。在进行实验时，Bürgi博士收集了同步和同步的ATR和UV/VIS光谱。不同的反应条件从测量技术的组合中产生互补的信息。使用AvaSpec-ULS2048光谱仪进行衰减全反射(ATR)来识别溶解的反应产物，而UV/VIS光谱对催化剂的变化非常敏感^［4]．

带衰减全反射(ATR)的紫外/可见光谱学和拉曼光谱

乌苏拉Bentrup博士和一组研究人员从莱布尼茨大学催化研究所的罗斯托克调查生产混合氧化物催化剂前体通过使用多个方法在实验获得深入的知识的方式修改合成参数影响structure and crystallinity of the precursors and the performance of the resultant catalysts.

通过使用原位UV/VIS测量来监测化学反应，跟踪反应物的形成和熄灭。结合拉曼光谱，科学家们能够在原子水平上追踪变化，发现Co的结晶度逐渐变化^2＋从八面体到四面体。研究人员使用AvaSpec-ULS2048光谱仪和专门的ATR探针，发现在838,879,930,1442和1632 nm处的钼的吸收带，以及在1338 nm附近的硝酸盐的吸收带，随着沉淀形成的增加变得更宽更强。这种联合的研究技术具有很高的潜力来执行实时监测液相中的复杂反应，如固体的沉淀^[5]。

核磁共振紫外/可见光谱学

核磁共振(NMR)是一种经常与紫外/可见光谱结合的技术。德国科学家在《Angewandte Chemie》杂志上报道了他们的研究，他们研究了综合UVNMR方法在反应监测中的效率，以获得对非质子溶液中强氢键配合物的酸基化学的理解^{(N *)}．这种缓慢的反应对温度、浓度和所用溶剂的类型高度敏感。使用AvaSpec-ULS2048光谱仪进行紫外/可见光谱分析，使科学家能够通过观察低ph溶液中315 nm处的酚基团吸收带周围光谱的变化，以及在高ph溶液中转移到400 nm处的变化来监测反应状态。同时，核磁共振技术的同时使用提供了对反应产物的氢几何结构的理解^［6］．

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参考资料及进一步阅读

1. 李，昆等。”芳香烃光氧化次生有机气溶胶的光学性质科学报告4(2014):4922。
2. Šileikaitė， Asta等。”银盐溶液化学还原制备银纳米颗粒的分析。yabo214”母亲。Sci 12.4(2006): 1392-1320。
3. 王、哲等。”用于湿度传感的纳米水凝胶胶体阵列的自组装。RSC进展8.18(2018):9963-9969。
4. Burgi,托马斯。”原位衰减全反射红外和紫外-可见光谱联合研究Pd/Al2O3上的醇氧化反应。催化学报229.1(2005):55-63。
5. 本特鲁普，乌苏拉等人。”同时原位WAXS/SAXS/Raman与Raman/ATR/ UV-vis光谱连接:对钼酸盐催化剂前驱体合成的全面了解。催化论题52.10(2009):1350-1359。
6. 托尔斯泰，彼得·M·等。”结合NMR和紫外/可见光谱在溶液状态下:研究苯酚与羧酸之间的强OHO氢键的几何形状。Angewandte Chemie International Edition 48.31(2009): 5745-5747。

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