白炭黑（White Carbon Black），亦稱為硅酸鹽，是一種由硅酸層狀聚合體構(gòu)成的納米材料。由于其獨特的結(jié)構(gòu)和多功能性質(zhì)，白炭黑在許多領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。而紅外特征峰值則揭示了白炭黑這一杰出材料的獨特內(nèi)在特性。

白炭黑的紅外光譜圖經(jīng)過精密測定和分析后，發(fā)現(xiàn)其具有多個特征峰值。其中最突出的特征峰值為3420 cm?1，其來源是氫鍵振動模式（OH）[1]。此特征峰值的存在意味著白炭黑具有較高的特定表面和極大的吸附能力，使得其在吸附劑、反應(yīng)催化劑和功能性涂料等領(lǐng)域中具備優(yōu)異性能。

值得注意的是，白炭黑的紅外特征峰值可進一步提供有關(guān)表面活性和表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的重要信息。在紅外光譜中，峰值位置和峰值的強弱反映了原子之間的相互作用和化學(xué)鍵的類型。白炭黑的紅外光譜圖中，除了3420 cm?1的氫鍵振動峰外，還可以觀察到1059 cm?1和795 cm?1的特征峰值。

1059 cm?1的特征峰值是由于白炭黑表面羥基（Si-OH）的振動造成的[2]。這一振動模式的出現(xiàn)表明白炭黑具有良好的親水性能，易于與水分子發(fā)生相互作用。由于這種特性，白炭黑可被廣泛應(yīng)用于油墨、聚合物復(fù)合材料和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

另一個顯著的特征峰值位于795 cm?1，該峰值對應(yīng)于硅-氧（Si-O-Si）鍵的變形振動[3]。這一特征峰值的存在揭示了白炭黑表面存在著離弦激振動，從而表明了白炭黑在催化、吸附和分離等化學(xué)反應(yīng)過程中的重要作用。這一特征峰值也與白炭黑的特殊孔結(jié)構(gòu)有關(guān)，這種孔結(jié)構(gòu)具有廣泛的應(yīng)用前景。

除了上述特征峰值外，白炭黑的紅外光譜圖還反映出其他一些峰值，如1636 cm?1的碳氧伸縮振動和468 cm?1的二氧化硅鏈振動[4]。這些特征峰值的存在進一步驗證了白炭黑的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多功能性質(zhì)。

白炭黑是一種引領(lǐng)納米材料領(lǐng)域的多功能黑金剛石。通過紅外特征峰值的分析，我們可以深入了解白炭黑的表面性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用前景。未來隨著對白炭黑的研究不斷深入，紅外特征峰值的深入研究將進一步揭示白炭黑的潛力和廣泛應(yīng)用價值。

參考文獻：

[1] Socrates, G. Infrared and raman characteristic group frequencies: tables and charts. Wiley, 2001.

[2] Wang, W., Xin, Z., Ke, Q., Guo, L., & Tang, Y. Multifunctional and tunable white carbon black/polymer composites with enhanced mechanical properties, water resistance and thermal insulation. Composites Science and Technology, 2018, 154, 28-37.

[3] Dong, Y., Gong, Y., Ming, J., Wang, B., & Zhang, H. Electromagnetic shielding performance from single-walled carbon nanotube/mesoporous silica composites. Composites Science and Technology, 2017, 150, 136-142.

[4] Prabavathi, N., Raja, S., & Rajendran, V. Biosynthesis of Silica Nanoparticles from leaf extract of Avocado (Persea americana) and their application in heavy metal ion removal. Journal of Cluster Science, 2020, 31(1), 139-149.