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用激光拉曼光谱研究乙醇对水分子氢键的影响
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:O657.37[理学—分析化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]电子测试技术重点实验室,山东青岛266555, [2]中国电子科技集团公司第四十一研究所,山东青岛266555, [3]南京理工大学理学院,江苏南京210094
  • 相关基金:国家自然科学基金(60778006);重点实验室基金(9140C12120C1202)
中文摘要:

为研究少量乙醇分子对纯水中氢键作用的影响,测量了0~10%体积浓度区间乙醇-水溶液和纯水中羟基伸缩振动的激光拉曼光谱,并根据不同样品拉曼光谱间的差分光谱分析了低浓度溶液中乙醇分子的水合作用。研究结果表明:当向纯水中加入少量乙醇分子至4%体积浓度的过程中,水分子的四面体氢键网状结构得到扩大,同时乙醇分子疏水基团周围的水分子间氢键作用也得到加强;随着溶液中乙醇浓度的增加,乙醇分子间由于疏水水合作用逐渐聚集到了一起,造成溶液中疏水基团与水分子总的作用面积减少,溶液中的水分子氢键网状结构变得松散,最终一些水分子会脱离氢键网状结构并以大小不等的团簇存在于溶液中,而乙醇分子的亲水基团则与其周围的自由水分子通过氢键缔合在一起。

英文摘要:

In order to study the molecular interactions involved in dilute ethanol-water solutions, the OH stretching vibration spectra of ethanol-water solutions with the concentration range of 0-10 vol.% were measured, and the difference spectra of the samples were calculated. The hydration of ethanol molecule in the solutions of low concentration was analyzed based on the difference spectra. The result shows a very small amount of ethanol in the solution can enlarge the hydrogen bonding network in pure water, and the hydrogen bonding degree of water molecules around hydrophobic groups of ethanol molecules was also enforced. Ethanol molecules tend to aggregate together with increasing concentration, which was caused by hydrophobic hydration, and the hydrogen bonding network of water molecules become loosen due to this. As a result, some of the water molecules break away from the hydrogen bonding network, and transfer to small clusters of different size; at the same time, the hydrophilic groups of ethanol molecules associate with free water molecules through hydrogen bond.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466