论文部分内容阅读
天然高分子接枝共聚物是天然高分子经引发剂引发成自由基后,再与具有不饱和键的单体起连锁反应,接枝共聚形成的一种新型合成物。自由基是由于分子在物理或化学因素作用下产生含有一个或一个以上的不配对电子,处于一种不稳定的高能激发态。目前检测自由基含量的方法都不能随时检测反应过程中自由基的含量,很难实现淀粉接枝共聚反应生产的自动控制。天然高分子接枝共聚反应中产生的自由基具有发光特性,为实现淀粉接枝共聚反应的随时检测监控及自动控制提供了条件。为实现这一目的,首先必须研究天然高分子接枝共聚反应中自由基发光特性的理论。而最为基础的工作是研究天然高分子接枝共聚的代表性物质淀粉的光谱特性。本学位论文使用物理方法,用紫外光照射淀粉分子,使淀粉分子处于高能激发态,利用分子荧光光谱法对淀粉自身荧光进行探讨,研究其光谱特性及发光机理,通过实验首次得到了淀粉荧光光谱。为研究化学反应中自由基发光特性理论提供实验和理论参考。淀粉是一种天然高分子化合物,不溶于水和一般有机溶剂。因此实验分析都是对淀粉悬浮液进行分析。荧光光谱实验结果显示,在230nm~280nm紫外光照射下都能发射出荧光,荧光位于300nm~450nm间,但荧光峰值波长随激发波长有所不同。在260nm~280nm紫外光照射下,荧光峰值波长都在339nm左右。我们还从理论上分析阐述了淀粉产生荧光的机理,提出了淀粉分子吸收紫外激励光子引起环醚键C ? O?C的氧未共享电子产生n→σ*跃迁所致。淀粉溶于二甲亚砜,但仍以微小颗粒存在于溶剂中。二甲亚砜含有双键,对特定波段的紫外光有强烈地吸收,会干扰淀粉吸收光谱的测量更不利于淀粉荧光的测量。淀粉在水中呈混浊状态,而吸收定律明确要求溶液的光学性质必须是均匀的,溶液混浊的问题在光度分析法中不容忽视。因此以不同物质为溶剂,对比吸收光谱实验结果,选择出更能反映淀粉吸收的吸收光谱图。根据淀粉吸收光谱和荧光光谱,结合淀粉分子结构,对淀粉吸收光谱和荧光光谱的光谱特性及其发光机理进行了讨论和分析。淀粉分子含有多种官能团,含有多个羟基基团。为确定淀粉分子产生荧光的基团,选择只含有某一官能团或与某官能团具有类似性的简单物质进行吸收光谱和荧光光谱检测。低级饱和单元醇分子具有单一羟基基团,四氢呋喃分子、四氢吡喃分子具有环氧结构,乙醚分子含有直链醚键。多种低级饱和单元醇已被证实为荧光物质,本文通过实验研究首次证实四氢呋喃、四氢吡喃、乙醚也都是荧光物质,但实验结果表明几种物质的波长吸收范围、吸光度值、荧光强