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一、实验目的

1.了解紫外线分析聚合物的原理及其应用范围；

2.掌握操作紫外线分析仪器的操作方法；

3.测定某位置样品的紫外谱图。

二、实验原理

紫外吸收光谱能直接反映聚苯胺的能带结构和掺杂过程中的结

构变化。在各国学者努力下，通过合成模型化合物的表征和量子化学

计算，聚苯胺的紫外吸收特性已基本得到阐明。中间氧化态翠绿亚胺

（Emeradine）有两个吸收带，位于325nm（3.9eV）和630nm（2.1eV），

630nm吸收带是与醌-苯单元均相关的πb-πq吸收；325nm的吸收带

是和苯式结构相关的π-π*吸收。全还原态聚苯胺

（Leucoemeraldine）只有一个吸收带（315nm，3.94eV），可归属于

苯环π-π*电子的吸收。全还原态聚苯胺成盐后，光谱变化不大，只

有很小的蓝移。全氧化态聚苯胺（Pernigraniline）的两个吸收带位

于528nm（2.35eV）和320nm，前者是价带－导带电子跃迁吸收，后

者是苯式单元π-π*的吸收。MacDiarmid认为中间氧化态聚苯胺的

630nm吸收带和全氧化态聚苯胺的528nm吸收来源相同。掺杂态聚苯

胺除325nm吸收带外，在430nm（4.3eV）出现一个新的吸收带，630nm

吸收带移至800nm以后（1.5eV），MacDiarmid将之归属于极子化晶

格吸收，是掺杂态聚苯胺的特征吸收。在近红外区，掺杂态聚苯胺常

常有一个吸收带向红外区延伸，其吸收程度和形态与加工方法密切相

关。由于这一吸收是金属及聚乙炔常有的吸收带，和金属的导电性有

关，因此很多学者认为它和聚苯胺的导电行为有关。事实上，聚苯胺

的导电率越强，此吸收带越强。YongCao通过对掺杂态聚苯胺紫外

光谱和溶液浓度及分子量关系的研究，指出此吸收带和聚苯胺链内电

荷传输有关，而800nm吸收和聚苯胺链间电荷传输有关。但总的来说

掺杂态聚苯胺的紫外光谱归属还有待进一步研究。

三、实验仪器及样品

仪器：固体紫外分光光度计

药品：导电聚苯胺

四、实验步骤

1.对样品进行预处理（如纯化、干燥）

2.载有硫酸钡的圆片放入仪器中扫描，做空白对照

3.样品的制备

测定固体样品不象测定液体样品和液体样品那样简单，固体样品必

须按测定要求制成可以测定的样品。

在粉末样品放在载有硫酸钡的容器上，用铁块压延，直到粉末不会掉

落。压成的圆片可以直接放入光路系统进行测量。此法非常简便，样

品片也可长期保存。需要时可用硫酸钡作空白对照，消除该区域的

干扰。

4.放入测试仪器当中。

5.测试样品，得到曲线。在电脑软件上对杂峰进行处理，打印谱图。

6.处理数据。

五、实验注意事项

1.实验需要将样品压制于硫酸钡上面，要保持七平整，光滑。因此压

制试样时应小心发力，谨慎压片。

2.由于实验机器容易被污染，因此压片时应将粉末完全压实而不能使

其在测试时发生脱落而污染了整个仪器。

3.载入测试压片时应轻轻拉开压片夹，将压片小心放入，再轻轻关上。

这样做的目的是为了防止压片上的粉末收到重力而脱落污染实验仪

器。

六、实验数据处理

UV

0.6

0.4

V

U

0.2

0.0

200400600800

Wavelength

六、问题

1、液体紫外和固体紫外的区别？

液体紫外是扫描盛装在石英池中的样品溶液对紫外的吸收，要考虑样品池和溶

剂对实验中紫外光的吸收及溶剂对样品的影响。（1）溶剂应能很好地溶解被测

试样，溶剂对溶质应该是惰性的。即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定

性。（2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。（3）溶剂在样品

的吸收光谱区应无明显吸收。

固体紫外是利用仪器对样品反射光的分析得到样品对紫外的吸收情况，直接把

固体样品研磨压平在载样板上即可，避免了有溶剂的影响，因为聚合物本来就

较难溶解。但是样品的颗粒尺寸对反射光有影响，样品越细其表面越光滑，反

射越明显，得到谱图越准确。

2、影响紫外吸收光谱的因素：

1）分子结构中共扼体系的影响

有否共扼体系的结构对紫外光谱影