二氧化硅的红外光谱特征研究
sio2反射率谱
SiO2的反射率谱具有一些特定的特征。
在波长为200~280nm的短波紫外光波段，纳米二氧化硅的反射率为70%~80%。
在波长为280~300nm的紫外中波段，反射率超过80%。
在300~800nm波长范围内，纳米二氧化硅材料的光反射率达到85%。
而在波长为800~1300nm的近红外光区域，反射率也为70~80%。
此外，SiO2的光学反射率与其厚度和入射角有关。
随着SiO2厚度的增加，光学反射率先从30%左右降低到6%左右，然后又增加到30%。
当SiO2的厚度为147nm时，光学反射率最小为6%。
对于不同的入射角，SiO2的最佳厚度以及相应的最小光学反射率可能会有所变化。
以上信息仅供参考，建议咨询物理领域专业人士获取更全面和准确的信息。
二氧化硅傅里叶红外光谱透过率
二氧化硅傅里叶红外光谱透过率二氧化硅傅里叶红外光谱透过率一、介绍傅里叶红外光谱（FTIR）是分析物质化学组成和结构的重要技术手段之一。
其中，透过率是衡量物质吸收红外辐射能力的重要参数。
二氧化硅是一种常见的无机材料，广泛应用于光电子学、医学、化学等领域。
因此，研究二氧化硅在傅里叶红外光谱下的透过率，对相关领域的研究和应用具有重要意义。
二、二氧化硅傅里叶红外光谱特性二氧化硅为四面体分子结构，其傅里叶红外光谱呈现出明显的吸收峰与透射带。
在谱图中，吸收峰一般分布于4000~400 cm-1区间，且峰位较短波处向长波移动。
三、二氧化硅傅里叶红外光谱透过率在傅里叶红外光谱中，透过率是指样品透射光线的强度与原始光线强度之比。
透过率越高，说明样品对红外光的吸收越弱。
对于二氧化硅而言，其透过率与波长和薄膜厚度均有关。
研究表明，在1200~2500 cm-1区间，二氧化硅薄膜厚度在0.5~1.5 μm时，透过率约70%~80%。
随着薄膜厚度的增加，透过率降低。
四、影响二氧化硅傅里叶红外光谱透过率的因素1. 薄膜厚度。
薄膜厚度越大，透过率越低。
2. 光程长度。
光程长度越大，透过率越低。
3. 光源光强。
光源光强越大，透过率越高。
4. 波长范围。
波长范围越宽，透过率越低。
五、二氧化硅傅里叶红外光谱透过率的应用1. 光电子学。
在光电子学领域，研究二氧化硅傅里叶红外光谱透过率，可以用于分析光电子材料的组成和结构，从而指导光电子材料的制备和优化。
2. 医学。
在医学领域，二氧化硅傅里叶红外光谱透过率的研究，可应用于医疗诊断和治疗。
例如，可以通过分析透过率，判断皮肤病变的类型和程度。
3. 化学。
在化学领域，二氧化硅傅里叶红外光谱透过率的研究，可以用于分析化合物的结构和特性，从而指导化合物的合成和性能优化。
六、结论二氧化硅傅里叶红外光谱透过率是二氧化硅吸收红外辐射的重要参数之一。
透过率受到薄膜厚度、光程长度、光源光强和波长范围等因素的影响。
二氧化硅鉴别
二氧化硅（SiO2）是一种常见的化合物，也被称为二氧化硅或硅石英。
下面是一些用于鉴别二氧化硅的方法：
1.外观观察：二氧化硅通常以无色或白色结晶体的形式存在，呈现固体粉末或块状。
它可以在自然界中存在，如石英、石英砂和硅岩等。
2.熔点测定：二氧化硅的熔点约为1713°C（3115°F）。
如果你有一个高温熔炉或热台，可以加热样品，观察是否在接近该温度时开始熔化。
3.化学反应：尽管二氧化硅在一般情况下对常见化学试剂不活泼，但它可与氢氟酸（HF）反应形成硅酸。
4.X射线衍射（XRD）：XRD是一种常用的分析技术，用于确定物质的晶体结构。
通过对二氧化硅样品进行XRD分析，可以识别其特征的晶体结构和衍射峰。
5.红外光谱（IR）：红外光谱技术可以用于识别物质中的化学键和官能团。
二氧化硅的红外光谱通常显示出特征性的吸收峰，如硅氧（Si-O）键的拉伸振动。
这些方法可以在实验室或科学研究中用于鉴别二氧化硅。
根据你的需要或可用的设备，你可以选择适合的方法进行鉴别。
请注意，在进行任何化学实验或使用高温设备时，请遵守适当的安全操作规程。
二氧化硅纳米颗粒与碳黑纳米颗粒红外漫反射光谱的测量与分析
品浓度成正比，即经转换后得到函数Ｆ（Ｒ）与样品组分浓度Ｃ
的关系符合朗伯一比尔定律。
在混合样品中，由于二氧化硅纳米颗粒的吸收峰的峰面
积受到碳黑纳米颗粒的影响，不能进行混合样品中二氧化硅
纳米颗粒的吸收峰峰面积与浓度之间的定量分析。而碳黑纳
米颗粒的特征吸收峰位不受二氧化硅纳米颗粒的影响，可以
对碳黑纳米颗粒进行定量分析。图５是碳黑纳米颗粒的特征
的最大吸收临界浓度。
１．４定量分析
漫反射光谱的吸光度与样品组分含量（浓度）不符合朗
伯一比尔定律，即样品浓度与光谱强度不成线性关系Ｈ］。不成
线性关系的原因是由于存在镜面反射光。要使样品浓度与光
谱强度呈线性关系，必须减少或消除镜面反射光，本文在实
验中采用将样品与漫反射介质ＫＢｒ粉末一起研磨外，并试将
漫反射率转换为函数Ｆ（Ｒ）。将漫反射光谱转换为Ｆ（Ｒ）函数
吸收峰（９３４ ｃｒｆｌ一１）的峰面积与浓度的关系。由图可见混合样
品中碳黑纳米颗粒的特征吸收峰的峰面积基本符合朗伯一比
尔定律。
∞
∞
∞
９６，善Ｉｏ口ｌ∞ｕ二ｏｐ ｍ
Ｗａｖｅ ｎｕｍｂｅｒ／ｃｍ一１
Ｆｉｇ．４
Ｄｉｆｆｕｓｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｐｅｃｔｒａ ｏｆ ｔｈｅ ｂｌｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｐ剐ｒｔｉｄｅｓ ｏｆ ｓｉｌｉｃａ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ
Ｆｉｇ．５
０ ０
０．２
０．４
０．６
Ｐｅａｋ ａｒｅａ
０．８
Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｐｅａｋ ｒｅ＇ｅ８ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｂｈｃｋ
二氧化硅的红外光谱测定
二氧化硅的红外光谱测定一、引言（约100字）二氧化硅是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用领域。
红外光谱技术是一种常用的无损分析方法，可用于对二氧化硅进行定性和定量分析。
本文将探讨二氧化硅的红外光谱测定方法、仪器设备和样品处理等关键内容。
二、二氧化硅的红外光谱测定方法（约200字）二氧化硅的红外光谱测定方法主要分为传统红外光谱和傅里叶变换红外光谱两种。
传统红外光谱仪器包括样品室与光学部分，通过样品与红外辐射的相互作用，得到样品的红外吸收光谱图谱。
傅里叶变换红外光谱则利用傅里叶变换将时域信号转换为频域信号，从而得到样品的红外吸收谱图。
两种方法各有优劣，选择合适的方法应根据实际需求和仪器设备的可用性进行考量。
三、红外光谱仪器设备（约200字）红外光谱测定二氧化硅需要一台专用的红外光谱仪器。
常见的红外光谱仪器包括单光束红外光谱仪、双光束红外光谱仪和便携式红外光谱仪等。
其中，双光束红外光谱仪具有较高的测量精度和可靠性，常用于较为精确的红外光谱测定。
对于一些特殊场合或需要现场快速检测的情况，便携式红外光谱仪则具有便携性和操作简单的特点。
选择合适的红外光谱仪器应根据实际需要和预算进行综合考虑。
四、样品处理（约200字）在二氧化硅的红外光谱测定过程中，样品的处理非常重要。
首先，应将样品制备成均匀的粉末或片状，以便获得准确可靠的光谱结果。
其次，在样品处理过程中需要注意避免氧气和水分的污染，因为它们可能会干扰红外吸收信号。
对于水分含量较高的样品，可以通过真空干燥等方法进行预处理。
此外，还需要考虑样品的浓度范围和测定温度，以确保测定结果的准确性和可重复性。
五、红外光谱分析与解读（约300字）通过对二氧化硅的红外光谱进行分析与解读，可以确定样品的分子结构、官能团以及化学键情况等信息。
常见的红外光谱吸收峰包括基频吸收峰、变形振动吸收峰和组合振动吸收峰等。
在解读红外光谱时，需要结合相关的红外光谱图谱和数据库进行比对和分析。
二氧化硅的红外光谱特征研究
二氧化硅的红外光谱特征研究宇文皓月1 引言二氧化硅是建筑资料的基石，化学式为SiO2，在自然界分布很广，种类繁多，如石英、石英砂、水晶、玛瑙、蛋白石、白炭黑等。
随着科学技术不竭发展，现在出现了很多人工合成的二氧化硅，如纳米二氧化硅、二氧化硅乳液、介空二氧化硅等。
而且分歧的二氧化硅具有分歧的作用，如石英、石英砂，用来制造石英玻璃；纳米二氧化硅用来制造陶瓷资料、涂料、粘接剂、防水资料等[1]。
红外光谱的发生源于物质分子的振动，分歧的物质分子具有分歧的振动频率可形成分歧的红外光谱图，故红外光谱又被称为物质分子的“指纹图谱”。
根据被测样品红外光谱的特征峰进行对比分析，可以作为物质识别和比较的重要依据。
傅里叶变换红外(FTIR)光谱法具有操纵简单、快速灵敏、重复性好和成本低等优点，可作为二氧化硅的一种定性、快速的检测技术。
本文分析研究了八种分歧来源的二氧化硅样品，寻找二氧化硅在其红外特征谱中的反映，比较其红外光谱的异同，提供最直接有效的鉴别方法，为人们在建筑资料上开发、研究及选用合适的二氧化硅提供理论指导。
2实验2.1实验仪器红外光谱在Nexus型傅立叶变换显微红外光谱仪上进行。
KBr 压片法制样，KBr分束器，DTGS KBr检测器，分辨率：4cm-1，扫描次数：64，测试范围4000～400cm-1。
2.2样品白炭黑（自制）、纳米二氧化硅粉末（为浙江舟山明日纳米资料有限公司产品）、二氧化硅乳液（自制）。
3 结果与讨论3.1白炭黑的红外光谱白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包含粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。
白炭黑化学式SiO2.nH2O 即水合二氧化硅。
图6为白炭黑（由稻壳，按文献[4]方法制备）的红外光谱，由图可见，1095 cm-1强而宽的吸收带是Si-O-Si反对称伸缩振动峰，798 cm-1、466 cm-1处的峰为Si-O键对称伸缩振动峰，3450 cm-1处的宽峰是结构水-OH反对称伸缩振动峰，1638 cm-1附近的峰是水的H-O-H弯曲振动峰，955 cm-1处的峰属于Si-OH的弯曲振动吸收峰。
不同结晶程度SiO2的红外光谱特征及其意义
５ Ｂｅ ｉｇＢｕｉｅｓＳ ｈ ｏ， ｅ ｉｇ ０ ２ ９ Ｃ ｉａ ． ｉｎ ｓ ｓ ｃ ｏ ｌ Ｂ ｉｎ １２ ０ ， ｈｎ ｊ ｊ ｎ ｊ
Ａ ｂｓ ｒ ｃ ： Ｔｈ ｏ ｍｏ ｉ ｅ ｎ ｌ ｄ ｒ ｓ ａ ， ｕ ｒ ｚ ｔ ，ｈ ｌｅ ｎ ，ｐ ｌａ ｄ ｇ ａ ｓ ｔａｔ ｅｃ ｍ ｎ Ｓ ０２ ｇ ｍ ｉ ｃｕ ｅ ｃ ｙ ｔ ｌ ａ ｔ ｉｅ ｃ ａ ｃ ｄｏ ｙ ｏ ａ ｎ ｌｓ ．Ｔｈｒ ｕ ｈ ｃ ｒ ｆ ｑ ｏ ｇ ａ ｅ ｕｌ
摘 要 ：ｉ ２系列常见 宝石 品种 包括 水 晶、石 英岩、玉髓、欧泊和熔 炼石 英玻璃 。通过 Ｓ Ｏ
对 各 个 品种 宝 石 的 镜 面 反 射 红 外 光 谱 和 直 接 透 射 红 外 光 谱 进 行 对 比 ，得 出 随 着 宝 石 结
晶程度 的变化 ， ｓ Ｏ键 的伸缩 振动谱 带及合 频谱 带具有 一定 的递 变规律 ，而且在 巨晶 ｉ — 水 晶 的红外光谱 中， Ｓ Ｏ键表 现 出 了明确 的方 向性。此 外， Ｏ ｉ — Ｈ键 在该 类 宝石 中具有
３ 国 家 首 饰 质量 监 督 检 验 中心 深 圳 实验 室 ，广 东 深 圳 ５ ８２ ． １００；
４ ．国 家珠 宝 玉 石 质 量 监 督检 验 中心 深 圳 实 验 室 ，广 东 深圳 ５ ８ ２ １０ ６； ５ 北 京 市 商 业技 术学 院 ，北 京 １ ２ ０ ） ． ０ ２ ９
文 章 编号 ： １７—７５２１）２０３—５ ６２８８ （ ０１— １ ０ ０ ０
不 同 结 晶 程 度 Ｓ ０２ 红 外 光 谱 特 征 及 其 意 义 ｉ 的
李建 军 刘 晓伟 王 岳 范澄兴 。 叶 宏 程佑 法 刘殿正 ｓ
（ ． 家黄 金 钻 石 制 品 质 量 监 督 检验 中心 ，山 东 济 南 ２ ０ １ １国 ５ ０ ４； ２ ．山东 省 计 量 科 学研 究 院 ，山东 济 南 ２ ０ １ ５ ０ ４；
二氧化硅表面硅羟基含量的测定方法
二氧化硅表面硅羟基含量的测定方法二氧化硅是一种常见的化合物，广泛应用于各种工业和科学领域。
而其中的硅羟基含量是二氧化硅具有重要性质之一，对于研究和应用都有着重要的意义。
因此，确定二氧化硅表面硅羟基含量的测定方法就显得尤为重要。
本文将介绍几种常见的测定方法，并对它们进行比较和分析。
一、紫外-可见光谱法紫外-可见光谱法是一种常用的测定硅羟基含量的方法。
其原理是基于硅羟基所产生的吸收峰，在紫外-可见光谱图中表现为一定的特征。
通过对样品进行紫外-可见光谱扫描，可以得到硅羟基含量的定量和定性信息。
紫外-可见光谱法的操作简单、快速，并且不需要复杂的仪器和试剂。
因此，它在实验室中被广泛应用。
然而，紫外-可见光谱法对样品的要求较高，需要样品中硅羟基含量相对较高才能得到准确的测定结果。
同时，在实际操作中，需要消除其他可能干扰的成分，以确保测定结果的准确性。
因此，紫外-可见光谱法在某些情况下可能存在一定的局限性。
二、红外光谱法红外光谱法是另一种常用的测定硅羟基含量的方法。
其原理是基于硅羟基与红外光线的相互作用，产生特定的吸收峰。
通过对样品进行红外光谱扫描，可以得到硅羟基含量的定量和定性信息。
红外光谱法具有操作简单、测定速度快的优点，且适用于各种形式的样品。
同时，它对样品的要求较为宽松，不受其他成分的干扰。
因此，红外光谱法在实验室中被广泛应用。
然而，红外光谱法需要专用的仪器和试剂，成本略高。
同时，需要对样品进行预处理，以确保测定结果的准确性。
因此，红外光谱法在实际操作中也可能存在一定的局限性。
三、液相色谱法液相色谱法是一种基于溶液中物质相互作用的测定方法，其原理是基于硅羟基在特定条件下与其它物质的相互作用，从而实现硅羟基的定量和定性测定。
液相色谱法的优点在于准确性高、可靠性好，且适用于各种形式的样品。
同时，它能够对硅羟基进行准确的定量。
然而，液相色谱法需要专用的仪器和试剂，成本相对较高。
同时，操作复杂，需要专业的操作人员进行操作。
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二氧化硅的红外光谱特征研究
1 引言
二氧化硅是建筑材料的基石，化学式为SiO2，在自然界分布很广，种类繁多，如石英、石英砂、水晶、玛瑙、蛋白石、白炭黑等。
随着科学技术不断发展，现在出现了很多人工合成的二氧化硅，如纳米二氧化硅、二氧化硅乳液、介空二氧化硅等。
而且不同的二氧化硅具有不同的作用，如石英、石英砂，用来制造石英玻璃；纳米二氧化硅用来制造陶瓷材料、涂料、粘接剂、防水材料等[1]。
红外光谱的产生源于物质分子的振动，不同的物质分子具有不同的振动频率可形成不同的红外光谱图，故红外光谱又被称为物质分子的“指纹图谱”。
根据被测样品红外光谱的特征峰进行对比分析，可以作为物质识别和比较的重要依据。
傅里叶变换红外(FTIR)光谱法具有操作简单、快速灵敏、重复性好和成本低等优点，可作为二氧化硅的一种定性、快速的检测技术。
本文分析研究了八种不同来源的二氧化硅样品，寻找二氧化硅在其红外特征谱中的反映，比较其红外光谱的异同，提供最直接有效的鉴别方法，为人们在建筑材料上开发、研究及选用合适的二氧化硅提供理论指导。
2 实验
2.1实验仪器
红外光谱在Nexus型傅立叶变换显微红外光谱仪上进行。
KBr压片法制样，KBr分束器，DTGS KBr检测器，分辨率：4 cm-1，扫描次数：64，测试范围4000～400 cm-1。
2.2样品
白炭黑（自制）、纳米二氧化硅粉末（为浙江舟山明日纳米材料有限公司产品）、二氧化硅乳液（自制）。
3 结果与讨论
3.1白炭黑的红外光谱
白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。
白炭黑化学式SiO2.nH2O即水合二氧化硅。
图6为白炭黑（由稻壳，按文献[4]方法制备）的红外光谱，由图可见，1095 cm-1强而宽的吸收带是Si-O-Si反对称伸缩振动峰，798 cm-1、466 cm-1处的峰为Si-O键对称伸缩振动峰，3450 cm-1处的宽峰是结构水-OH反对称伸缩振动峰，1638 cm-1附近的峰是水的H-O-H弯曲振动峰，955 cm-1处的峰属于Si-OH的弯曲振动吸收峰。
其红外光谱图与文献报导一致[4]。
图1 白炭黑的红外光谱
Fig 1 FTIR of white carbon black
3.2纳米二氧化硅粉末的红外光谱
所用纳米二氧化硅粉末（为浙江舟山明日纳米材料有限公司产品）未煅烧的样品KBr 压片红外谱图见图7所示。
由图7中可以看出样品吸收峰与二氧化硅凝胶标准谱图吻合[5]，均为SiO2.xH2O的特征峰。
1093 cm-1强而宽的吸收带是Si-O-Si反对称伸缩振动，799 cm-1、467 cm-1处的峰为Si-O键对称伸缩振动和弯曲振动,3449 cm-1处的宽峰是结构水-OH反对称伸缩振动峰，1637 cm-1附近的峰是水的H-O-H弯曲振动峰，958 cm-1处的峰属于Si-OH的弯曲振动吸收峰，煅烧（550℃煅烧）后该处的峰消失（红外谱图见图8所示），说明煅烧过程中Si-OH完全缩合成Si-O-Si键。
此外2961 cm-1、2930 cm-1、2857 cm-1等吸收峰经煅烧后也消失，这主要是由煅烧除去了有机物所致[5~7]。
图2 未煅烧的纳米二氧化硅粉末的红外光谱
Fig. 7 FTIR of unburned nanometer silica powder
图3纳米二氧化硅粉末550℃煅烧后的的红外光谱
Fig. 8 FTIR of burned nanometer silica powder at 550℃
3.3二氧化硅乳液的红外光谱
按文献[8]方法制备二氧化硅乳液，经洗涤、离心分离后于110 ℃干燥4 h，所得白色疏松粉末经KBr压片后进行红外光谱测试，结果如图9所示，1113 cm-1附近强而宽的吸收带是Si-O-Si反对称伸缩振动，800 cm-1、473 cm-1处的峰为Si-O键对称伸缩振动峰, 3 455 cm-1处的宽峰是结构水-OH反对称伸缩振动峰，1635 cm-1附近的峰是水的H-O-H弯曲振动峰，972 cm-1处的峰属于Si-OH的弯曲振动吸收峰，煅烧（700 ℃煅烧）后该处的峰消失（红外谱图见图10所示），说明煅烧过程中Si-OH完全缩合成Si-O-Si键。
此外2923 cm-1、2852 cm-1等吸收峰经煅烧后也消失，这主要是由煅烧除去了有机物所致[5~7,9]。
图4二氧化硅乳液110 ℃干燥4 h后红外光谱
Fig. 9 FTIR of silica latex of dring four hours at 110 ℃
图5二氧化硅乳液700 ℃煅烧后的红外光谱
Fig. 10 FTIR of burned silica latex at 700 ℃
4 结论
在以上所研究的不同来源的二氧化硅中，每种均具有1090 cm-1附近的Si-O-Si反对称伸缩振动峰，800 cm-1附近的Si-O键对称伸缩振动峰，470 cm-1附近的Si-O键对称伸缩振动峰，但不同来源的二氧化硅，又有各自的特征峰，这些特征峰可以很好地将它们区别开来。
因此，傅里叶变换红外光谱是快速、准确鉴别建筑材料基石二氧化硅的一种有效手段，也是鉴别其它建筑材料不可缺的一种手段。
参考文献
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