照相明胶与化学增感剂相互作用的XPS研究

    摘  要本文采用X射线光电子能谱技术研究了两种照相明胶与化学增感剂相互作用的机理.当两种照相明胶样品在HAuCl4溶液中反应5 min后,明胶中的蛋氨酸、蛋氨酸亚砜均被氧化为蛋氨酸砜.与此同时,明胶吸附的大部分Au3+被还原为Au+,并且Au+以络合形态存在于明胶之中.根据与AuCl3反应之后明胶中Au3+与Au+的比例,法国明胶的还原性略高于包头明胶.添加到明胶中的Na2S2O3能将明胶大分子所含的蛋氨酸亚砜全部还原为蛋氨酸.S2O32-、蛋氨酸和蛋氨酸砜可以定共存于明胶体系之中,外加的S2O32-的还原性高于明胶中蛋氨酸、蛋氨酸亚砜的还原性.添加Na2S2O3后的两种照相明胶均可以将其溶胀吸附的Au3+全部还原为胶态金.此时,参与氧化还原反应的主要基团是S2O32-而非明胶中的蛋氨酸残基.由于Na2S2O3的添加,照相明胶对AuCl3的还原能力增强.

    化学增感是卤化银制造过程中的重要手段和方法,它可以通过提高俘获光电子及空穴的效率,从而使卤化银晶体的感光度比物理成熟后乳剂的感光度获得几倍甚至几十倍的提高.虽然加入到照相乳剂中的化学添加剂有许多种类,但化学增感剂基本上可分为以下三类:(1)硫增感剂;(2)还原增感剂;(3)金和贵金属增感剂,其中硫增感和金增感最常用的分别为Na2S2O3和HAuCl4.关于敏化机理以及增感中心的化学本质等研究已多见道[1~3].近年来,作为感光乳剂的基本介质)))照相明胶大分子的组份和结构对感光过程的影响越来越受到感光科学家们的关注[4].乳剂制造技术极大地依赖于所采用的惰胶体系,使用蛋氨酸含量较低的氧化明胶可获得感光性能较好的T颗粒乳剂[4].Dick-inon[5]研究了外来的含有胱氨酸、半胱氨酸的非明胶蛋白对乳剂的硫加金化学增感过程的影响.照相明胶在感光过程的许多方面均担负着重要作用,其中明胶的主要特性)))还原能力必然影响化学增感过程.随着照相明胶质量的逐渐规范化,明胶大分子本身所含有的蛋氨酸残基、蛋氨酸亚砜残基在明胶还原性方面成为主要的影响因素[6].Li Xun等人[7]用氨基酸分析仪测定了一系列照相明胶中蛋氨酸、蛋氨酸亚砜和蛋氨酸砜的含量.

    本文采用X射线光电子能谱(XPS)技术系统地研究了国内外两种典型的照相明胶与Na2S2O3、HAuCl4以及Na2S2O3+HAuCl4相互作用的机制.这对于研究照相明胶在实际化学敏化过程中的作用有着积极意义.

    1 实验部分

    1.1 薄膜样品的制备

    选用两种照相明胶:法国Roussalot (N51811)和包头明胶(600#).将明胶在室温下用二次去离子水溶胀,然后在50e下溶解,定量加入Na2S2O3.Na2S2O3的添加量为每克明胶中14.8 mg.分别将掺杂Na2S2O3前后的明胶样品涂布在片基之上,干燥后即得明胶薄膜样品.