饱和一元醇远红外光谱的测试及仿真研究

用衰减全反射傅里叶光谱仪（FTIR-ATR）在室温条件下测试了甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇及异丁醇六种饱和一元醇在30～300 cm -1波段的远红外透射光谱。通过分析这六种具有类似化学结构的一元醇的远红外透射光谱，发现它们在30～150 cm -1波段均有明显的吸收峰，但在150～300 cm -1波段吸收峰不明显；羟基在一元醇中的质量百分比越高，相关一元醇的远红外光谱的平均透过率越低；直链一元醇的光谱平均透过率高于支链状的同分异构体。采用密度泛函理论B3LYP/6-311G（d ，p）基组对甲醇单体和多聚体进行结构优化和频率计算。计算显示，在30～150 cm-1波段甲醇单体分子没有出现吸收峰，但是甲醇的多聚体则出现明显的吸收峰，计算得到的多聚体吸收峰位置与实际测量的结果相符合。结果表明，甲醇在太赫兹波段吸收的来自于不同形式聚合体的集体振动，甲醇溶液以甲醇三聚体为主要的存在形式。本成果不仅为研究有机分子在太赫兹波段的频率响应提供了新的实验方法，而且对进一步利用 FTIR-ATR研究其他有机分子具有借鉴意义。