[发明专利]一种高分子薄膜构象转变温度检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种高分子薄膜构象转变温度检测方法及系统。该方法包括：测量温控样品池的太赫兹时域光谱信号；在温控样品池的升温范围内按照第一预设间隔选取温度点测量薄膜样品的第一太赫兹时域光谱信号；根据温控样品池的太赫兹时域光谱信号以及第一太赫兹时域光谱信号，确定薄膜样品的转折温度；在转折温度的预设温度范围内按照第二预设间隔选取温度点测量薄膜样品的第二太赫兹时域光谱信号；根据温控样品池的太赫兹时域光谱信号以及第二太赫兹时域光谱信号确定薄膜样品的构象转变温度。本发明利用太赫兹时域光谱技术对高分子薄膜构象转变温度进行检测，具有快速、无标记、操作简单、适用范围广、重复性好、结果精确度高等优点。

技术领域

本发明涉及高分子材料构象分析领域，特别是涉及一种高分子薄膜构象转变温度检测方法及系统。

背景技术

高分子材料具有多种特性，如耐油、耐腐蚀以及气体阻隔性，广泛用于多种领域，如药物化学、合成化学、材料科学、生物学等。在一定温度下，高分子材料(如聚乙烯醇PVA)主链上会发生构象的转变，同时构象变化会影响其物理化学性质，比如水溶性。因此，高分子材料的构象转变温度的测定在实际应用中具有非常重要的意义，是物理化学和分析化学研究的一个热点。目前发展的构象转变温度测定方法是测量高分子材料的比热容、模量、自由体积等随温度的变化来确定构象转变温度。

太赫兹波是指频率在0.1-10THz范围内的电磁波，介于微波和红外之间，具有高透性、低能性、瞬时性、敏锐性、高信噪比等特点，这些特点使得太赫兹无损检测技术在生物医学、生物化学、化工等很多方法有很重要的应用。许多分子之间弱的相互作用(氢键、范德华力等)、生物大分子的骨架振动、偶极子的旋转等正好处于THz频带范围，THz光谱技术能够很好的表征大分子内部的振-转运动，成为其他技术的有力补充。由于高分子材料在不同温度下构象存在差异，导致高分子材料对太赫兹波的吸收发生转折。迄今为止还没有用太赫兹时域光谱技术来检测高分子薄膜构象转变温度的相关专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种高分子薄膜构象转变温度检测方法及系统，用以对高分子薄膜构象转变温度进行精准的检测，具有快速、无标记、操作简单、适用范围广、重复性好、结果精确度高等优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种高分子薄膜构象转变温度检测方法，包括：

制备设定浓度的高分子材料溶液；

将所述高分子材料溶液制备成薄膜样品；

测量温控样品池的太赫兹时域光谱信号；

将样品放置在温控样品池中，在所述温控样品池的升温范围内按照第一预设间隔选取温度点测量所述薄膜样品的第一太赫兹时域光谱信号；

根据温控样品池的太赫兹时域光谱信号以及所述第一太赫兹时域光谱信号，确定所述薄膜样品的转折温度；

在所述转折温度的预设温度范围内按照第二预设间隔选取温度点测量所述薄膜样品的第二太赫兹时域光谱信号；

根据温控样品池的太赫兹时域光谱信号以及所述第二太赫兹时域光谱信号，确定所述薄膜样品的构象转变温度。

进一步地，所述根据温控样品池的太赫兹时域光谱信号以及所述第一太赫兹时域光谱信号，确定所述薄膜样品的转折温度，具体包括：

对所述根据温控样品池的太赫兹时域光谱信号以及所述第一太赫兹时域光谱信号进行傅里叶变换，得到温控样品池的太赫兹频域相位信息和第一太赫兹频域相位信息；

根据所述温控样品池的太赫兹频域相位信息和第一太赫兹频域相位信息，计算所述薄膜样品的折射率；

根据所述薄膜样品的折射率计算薄膜样品的消光系数；

根据所述消光系数计算所述薄膜样品的吸收系数；