【全反射傅里叶红外光谱仪】全反射傅里叶红外光谱仪及全反射红外光谱法—

介绍

全反射傅里叶红外光谱仪（ATR-FTIR）是一种常用的分析技术，特别适合于研究固体、液体或高黏度样品。它以较小的采样量和较快的数据获取速度为特点，可以提供准确且重复性好的结果。本文将详细介绍ATR-FTIR仪器原理、测量方法，并着重阐述该技术在表征气体、液态和固态材料中广泛应用。

一个ATR晶体放置在样品与红外线源之间，并通过每秒多次给予晶格一定角度来增加系统覆盖范围。当入射红外线进入晶格时，在吸附层产生强烈电场激励下发生多次界面反射并被折回到检测区域内，最后由检测器接收。

这些交换信息所形成的信号包含了样品种类、组分配比和结构信息。由于ATR技术所需的样品只有厚度微米级，且所有成分都在表面吸附，因而能提供更快、便捷、无需处理等测量方法。

通过AFT-IR可以获得完整的红外光谱图像，并可用于化学定性与定量分析。该技术适用于实验室测试以及在线监控污水流处理，通通过其特殊模型应用研究海洋生物、食品科学或医药领域中各种输入输出效果。

另一方面，在固体金属中常常有稳定氧化产物生成，如碳酸盐和铁锈等造成对原始材料（如钢板）影响甚大。此类物质较难被直接检测，然而采用ATR-FTIR仪器可以帮助我们非常容易准确地检测这些氧化产物。

相比传统弥散式反射红外光谱法（DRIFTS），ATR-FTIR具有多项优点：不需要做任何前期样品制备；操作简单易行；所需的时间少且测量结果重复性好。而对于数据解读方面，ATR-FTIR能够提供更准确的红外光谱峰位和强度信息。

但也存在一些缺点：高折射率样品的测量中容易出现伪迹信号；吸附层在具有较大电阻或不导电性涂料表面时难以产生良好的激励效果等。此外，在化学计量中用到的质心范德华模型（CMV）通常无法展示单位比例下薄膜晶体结构变化，因此在应用这个技术时需要保持警惕。

ATR-FTIR仪器广泛应用于包含气态、液体及固态材料中物质结构检测与分析方面：

1. 液体中水溶性离子如铵盐、钠盐和碳酸氢根；

2. 生物领域实验诊断技术：

* 荧光标记多肽序列研究

* 分子交流神经科学研究

3. 化工行业：

* 流动相内插入式过程监控；

* 含卤素聚合物处理剂分类

4. 矿业和农业部门。

总结：ATR-FTIR技术是当前应用最广泛、效率最高的红外光谱分析仪，特别适合于小样品处理和化学定性与定量测试。它提供了一个新颖而可靠的方法，能够有效解决材料表征或温度依赖等难点问题。

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