张 彬，肖 霄，韩芸娇，张媛媛，于宏伟

（石家庄学院化工学院，河北石家庄050035）

碳酸钙（CaCO3，CAS 471-34-1）是一类常见的无机盐［1-3］，可作为食品添加剂广泛应用于食品工程各个领域［4-7］。碳酸钙的广泛应用与其特殊的碳酸盐结构有关。传统的红外（IR）光谱法主要应用于碳酸钙的结构研究［8-10］，但由于IR 光谱分辨能力不高，所提供的光谱信息有限。变温红外（TD-IR）光谱［11-14］和二维红外（2D-IR）光谱［15-18］是一类较为新型的IR 光谱技术，不但可以研究温度变化对于碳酸钙结构的改变，还可以进一步研究热扰动因素下，碳酸钙主要官能团对热敏感程度及变化快慢的顺序，进而提供更加丰富的光谱信息。因此本文以碳酸钙为研究对象，分别开展了碳酸钙三级IR 光谱（包括：IR 光谱，TD-IR 光谱和2D-IR 光谱）研究，为碳酸钙的改性及其在食品工程中的应用提供了有意义的科学借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

碳酸钙（分析纯）。

1.2 仪器与设备

Spectrum 100 型傅里叶红外光谱仪；Golden Gate型单次内反射ATR-FTIR 变温附件和WEST 6100+型变温控件。

1.3 实验方法

红外光谱实验以空气为背景，每次对于信号进行8 次扫描累加；测温范围为293～393 K（变温步长为10 K）。碳酸钙的IR 及TD-IR 光谱数据的获得采用Spectrum v 6.3.5 操作软件。碳酸钙的2D-IR 光谱数据的获得采用清华大学TD Versin 4.2 软件。

2 结果与分析

2.1 碳酸钙IR 光谱研究

IR 光谱包括一维IR 光谱和二阶导数IR 光谱。首先开展了碳酸钙的一维IR 光谱研究（图1a）。其中1 795.3 cm-1频率处的吸收峰归属于碳酸钙C=O伸缩振动模式（νC=O-碳酸钙-一维），1 388.0 cm-1频率处的吸收峰归属于碳酸钙C—O 不对称伸缩振动模式（νasC-O-碳酸钙-一维），1 071.0 cm-1频……