硅酸鈉與乙烯基三乙氧基硅烷的二維相關近紅外光譜分析

符小慧，張文博

北京林業大學材料科學與技術學院，北京 100083

引 言

在基底聚合物上涂覆硅衍生物從而制備疏水表面的研究有很多。例如，Chang等[1]采用溶膠-凝膠法制備了硅-聚合物復合材料，在木材表面制備了超疏水有機-無機復合納米涂料。但是關于硅衍生物形成機理的報道較少，即如何生成具有疏水性質的硅-聚合物。以硅酸鈉和乙烯基三乙氧基硅烷作為硅-聚合物的前驅體，以此研究硅衍生物的反應機理。硅酸鈉粘結力強，可以由溶液自發轉化為凝膠，強化材料的密度和硬度，乙烯基三乙氧基硅烷常作為硅烷偶聯劑連接有機和無機界面，易水解。兩者相比于含氟的改性劑價格低廉，對環境更友好。分子光譜學的發展和應用為分子間相互作用的研究提供了基礎。近紅外光譜具有便捷、快速、無損等特點，包含大量含氫基團的振動信息，廣泛運用于成分分析和食品性質預測[2-3]。二維相關光譜能進一步揭示光譜中的信息[4]，該方法能夠提高光譜的分辨率，實現譜帶之間的相關分析。王世芳等[5]利用二維近紅外光譜分析水分對土壤的影響，發現了水分掩蓋表征土壤有機質信息的波段，對土壤有機質檢測造成干擾。本文用近紅外光譜研究硅酸鈉/乙烯基三乙氧基硅烷混合前后分子結構變化，探究摩爾比例對混合體系反應過程的影響。在摩爾比例擾動下，用二維相關光譜分析化學基團發生變化的先后順序。這將有助于理解混合體系的反應機理，為分子水平調控硅-聚合物超疏水涂膜的制備提供參考。……