红外光谱在氟硅聚合物结构表征中的应用

红外光谱一直是鉴别未知物的结构组成或确定其化学基团的主要结构表征手段之一，吸收谱带的吸收强度与化学基团的含量有关，可用于进行定量分析和纯度鉴定。Shen等人^[1]制备了一种高性能超疏水氟化二氧化硅（F-SiO₂）@聚二甲基硅氧烷涂层，为了确定结构是否成功合成，使用红外光谱仪进行表征。采用溴化钾压片法进行样品制备，将样品放在玛瑙研钵中研细，加入KBr粉末，混匀后加人压片模内。在压片机加压，制成厚度约l mm的透明片剂。将其放入红外分光光度计样品室内测定红外吸收光谱图。通过二氧化硅纳米颗粒修饰前后的红外光谱数据可以分析得到。其中，两个FTIR光谱在1618.6cm⁻¹处有一个明显的峰，结果表明从空气中存在水。修改二氧化硅纳米粒子后，这些特征峰值3418.4cm⁻¹（由−OH伸缩振动引起的），947.7cm⁻¹（对应于−OH弯曲振动），1111.6cm⁻¹（属于Si−O−Si不对称伸缩振动），相比原始二氧化硅纳米粒子800.7cm⁻¹（属于Si−O−Si弯曲模式）强度增强。出现的−OH和Si−O−Si主要是由PFDTES的水解和PFDTES在二氧化硅纳米颗粒表面的自组装而产生的。更重要的是，经修饰的二氧化硅纳米颗粒（F-SiO2）有一个新的化学键，位于1198.7cm⁻¹左右，与−CF₂−和−CF₃官能团的C−F拉伸振动相对应。这种C−F化学键来源于PFDTES分子，这进一步证明了低能基团的成功接枝。

[1] Shen Y , Wu Y , Tao J , et al. Spraying Fabrication of Durable and Transparent Coatings for Anti-Icing Application: Dynamic Water Repellency, Icing Delay, and Ice Adhesion[J]. 2018.