表1 DSC的主要應(yīng)用 | |||||
現(xiàn)象 | 可測(cè)內(nèi)容 | 現(xiàn)象 | 可測(cè)內(nèi)容 | ||
相 轉(zhuǎn) 變 等 | 熔融 | 溫度、熱量 | 化 學(xué) 反 應(yīng) | 固化反應(yīng) | 溫度、熱量 |
結(jié)晶 | 溫度、熱量 | 氧化反應(yīng) | 溫度、熱量 | ||
玻璃化轉(zhuǎn)變 | 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 | 自發(fā)反應(yīng) | 溫度、熱量 | ||
比熱容量差 | 化學(xué)吸附、脫離 | 溫度、熱量 | |||
結(jié)晶轉(zhuǎn)變 | 溫度、轉(zhuǎn)移熱 | 其 它 | 析出 | 溫度、熱量 | |
蒸發(fā)、揮發(fā)、升華 | 溫度、熱量 | 膠狀形成 | 克拉夫特點(diǎn)、熱量 | ||
磁相轉(zhuǎn)變 | 轉(zhuǎn)變溫度 | 熱變化 | 溫度、熱量 | ||
液晶相轉(zhuǎn)變 | 溫度、熱量 | 凝膠化、糊化 | 溫度、熱量 | ||
比熱容量 |
仰儀科技DSC差示掃描量熱儀DSC-40A在食品、塑料、蛋白質(zhì)、液晶、含能材料等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用,表1簡(jiǎn)要地列出了利用DSC可檢測(cè)的主要現(xiàn)象。下面通過(guò)一些文獻(xiàn)向大家介紹幾例:
DSC在離子液體研究中的應(yīng)用
圖1 化合物1、4、5、10、12的DSC曲線(xiàn)
離子液體材料是目前的一大研究熱點(diǎn),而離子液體的液態(tài)區(qū)間是其重要的熱學(xué)數(shù)據(jù)。通過(guò)DSC可以十分方便地確定離子液體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以及熔點(diǎn)等數(shù)據(jù)。該圖作者設(shè)計(jì)出了一類(lèi)新型的離子液體材料,通過(guò)DSC曲線(xiàn),很好地確認(rèn)了化合物1、4、5、10、12(為化合物代號(hào),見(jiàn)參考文獻(xiàn))的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度或熔點(diǎn)(文獻(xiàn):Chem.-Eur. J. 2008, 14, 11167-11173.)。
DSC在液晶材料領(lǐng)域的應(yīng)用
圖2 某液晶樣品的DSC曲線(xiàn)和偏光顯微鏡圖片
通過(guò)DSC可以十分方便地確定液晶材料的液晶溫度區(qū)間,這對(duì)于液晶材料的應(yīng)用具有十分重要的意義。該作者利用DSC,冷卻樣品之后再加熱,發(fā)現(xiàn)所研究對(duì)象在玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化之后進(jìn)入液晶區(qū)間,直到60℃后完全轉(zhuǎn)化為各向同性的液體(文獻(xiàn):Chem. Commun. 2009, 5269-5271.)。
DSC表征納米材料性質(zhì)
2013年Nanoscale上一篇文獻(xiàn)(Nanoscale, 5(4), 1529-1536.)報(bào)道,合成納米鉆石的前驅(qū)體中不僅含有自由的水分子,而且其孔道中還包含有納米水團(tuán),這兩種水在DSC中會(huì)出現(xiàn)不同的熔化峰。研究表明這兩種水的熔點(diǎn)差異(△T)可以用于判斷前驅(qū)體的分散性,作者表明這是其他的常規(guī)表征手段所無(wú)法做到的。
圖七:不同前驅(qū)體材料的DSC曲線(xiàn)
聯(lián)用技術(shù)
目前,不同熱分析技術(shù)的聯(lián)用十分成熟,同步熱分析儀(STA)便是TG與DSC或DTA的聯(lián)用。而功能更加強(qiáng)大的是熱分析技術(shù)與氣體分析技術(shù)的聯(lián)用系統(tǒng),比如同步熱分析儀-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng),氣體分析技術(shù)的引入,為詳細(xì)地研究材料熱分解等現(xiàn)象創(chuàng)造了條件。
仰儀科技DSC差示掃描量熱儀DSC-40A