第3章_漫反射光谱分解.ppt

* 漫反射光谱 DRS * 漫反射光谱是一种不同于一般吸收光谱的在紫外、可见和近红外区的光谱，是一种反射光谱，与物质的电子结构有关。 漫反射光谱固体、粉末、颗粒、乳浊液的吸收、反射光谱的测定；可用于光源的光电特性（光通量、光强、相对色温等）以及色差的测定等等。 * 2、漫反射光谱 ●　镜面反射： 反射角 入射角 光不被吸收！ 当光照射到固体表面时，发生反射和散射。 * ●　漫 反 射： 当光束入射至粗糙的表面时，一部分光在表层各颗粒上产生镜面反射；另一部分光则折射入表层颗粒的内部，经部分吸收后射至内部颗粒界面，再发生反射、折射吸收。如此多次重复，最后由颗粒表层朝各个方向反射出来，这种辐射称为漫反射光。 * 反射峰通常很弱，同时，它与吸收峰基本重合，仅仅使吸收峰稍有减弱而不至于引起明显的位移。对固体粉末样品的镜面反射光及漫反射光同时进行检测可得到其漫反射光谱。 * ● 实际测定的是 R’∞, 不是绝对反射率 R ∞，即相对 一 个标准样品的相对反射率。 ● 其值依赖于波长 F R’ ∞ —波长 ●对应于透射光谱的消光系数 ● 在一个稀释的物种的情况下正比于物种的浓度 （相似于 Lambert-Beer law 。 K 为吸收系数，S 为散射系数， R∞ 表示无限厚样品的反射系数R 的极限值。 F R∞ 称为减免函数或Kubelka—Munk函数。 ●　Kubelka—Munk 方程式（漫反射定律） * 朗伯定律描述入射光和吸收光之间的关系。 Kubelka—Munk 方程式描述一束单色光入射到一种既能吸收光，又能反射光的物体上的光学关系。 R∞- 反射率 ● 漫反射光谱的表达 * 可以有多种曲线形式表示。 横坐标：波数 cm-1 ，波长（nm 纵坐标: Log F（R∞ ， F（R∞ — 对应于吸收单位 （Absorbance , 谱线的峰值为吸 收带位置。 ％R∞ — 对应于反射率， % reflectance，样品 反射强度比参比物的反射强度。 %R IS/IB *100 Is 反射光强度，IB 参考样品的反射强度 叫（背景） * 1/R∞ 和 Log 1/R∞ ——相当于透射光谱测定中的 吸收率： log 1/R log 100/%R 。 用log 1/R 单位是因为其与样品组分 的浓度间有线性相关性。 * * ● R∞的确定 一般不测定样品的绝对反射率，而是以白色标准物质为参比（假设其不吸收光，反射率为1），得到的相对反射率。 参比物质：要求在200 nm – 3 微米波长范围反射率为100%，常用MgO, BaSO4，MgSO4等，其反射率R ∞定义为1（大约为0.98-0.99 . MgO 机械性能不如BaSO4, 现在多用BaSO4作标准。 * MgO的光谱 * BaSO4的光谱 reflects well in range 335 – 1320 nm * 二、测定方法 仪器 紫外-可见-近红外漫反射光谱仪 UV-Vis-NIR diffuse reflectance spectroscopy * 紫外分光光度计与紫外漫反射的区别： 后者：采用漫反射的方式（积分球），所测样品为固 体、粉末、乳浊液和悬浊液 前者：采用透射方式 ，所测样品为溶液 漫反射光是指从光源发出的光进入样品内部，经 过多次反射、折射、散射及吸收后返回样品表面的光． * 2.漫反射光与积分球 ： Diffused reflectance and integrating sphere: The characteristics of typical integrating sphere coatings Sample有吸收 反射量减少 * In Situ Cell Integrating Sphere * 两种测量方式：代替法, 比较法 入射光 入射光 检测器 检测器 样品 样品 参比 代替法 比较法 检测器：光电倍增管（用于紫外-可见光） 硫化铅 （用于近红外区） * 2. 样品处理 将固体样品研磨成一定的颗粒度，保证重现性，压成片状，干燥。 参比压成白板。 粉末样品不用压片，用专用样品池测定。 样品也可用稀释剂稀释测定，稀释剂可用MgO，BaSO4，NaCl， SiO2等。 * 比比谁的手更白！ 右上图：手背皮肤的紫外可见漫 反射曲线 左下图：上图所测曲线的各个“样 品” A B C 你能猜出每条反射曲线对应的是哪只手吗？ *