以负担得起的成本增强分析能力:实验室制造的3D打印外部反射配件,用于多功能光谱探索
Joadir Humberto da Silva Junior1, Pollyana Souza Castro1
1Analytical Chemistry and Environmental Science Research Group, Institute of Chemistry, Federal University of Rio Grande do Norte, Lagoa Nova, 59, 072-970, Natal, RN, Brazil.
概括
一个新的3D打印配件使成本效益高的红外反射度测量成为可能. 这种可适应的模块准确地估计了聚合物的光学常数,并实时监测了诸如环氧固化等化学过程.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 外部反射率测量对于材料的表征至关重要.
- 现有的配件可能是昂贵的,复杂的,或缺乏适应性.
- 需要具有成本效益和多功能工具用于红外光谱学.
研究的目的:
- 开发和验证3D打印的配件,用于在红外频谱的外部反射度测量.
- 评估模块在确定聚合物光学常数方面的性能.
- 为了证明其在化学过程的现场监测中的实用性.
主要方法:
- 用于商业光谱仪的定制配件的3D打印.
- 实现精确的镜子对齐和特定的入射角 (44.97°).
- 使用Kramers-Kronig分析与Python和Numpy进行光学常数估计.
- 使用红外光谱学和动力建模 (Kamal-Sourour) 在现场监测环氧树脂固化.
主要成果:
- 配件显示了精确的对齐和冲击角度.
- 对高密度聚乙烯 (HDPE),聚碳酸 (PC) 和聚烯 (PS) 的光学常数进行了准确的估计.
- 实时监测二甲乙醇二甲 (DGEBA) 环氧树脂固化,与文献数据有很好的一致性.
- 克拉默斯-克罗尼格分析和动力建模成功实施.
结论:
- 这款3D打印的配件是用于红外反射光谱的简单,精确,经济高效和可适应的工具.
- 它可以准确地表征材料,并实时监测动态化学过程.
- 该模块为研究和工业中的各种分析应用提供了巨大的潜力.
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