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【傅里叶红外光谱谱图解析】傅里叶红外光谱:仪器、原理和应用

承天示优官方账号 2023-04-28 资讯 445 views 0


什么是傅里叶红外光谱?

傅里叶红外(Fourier transform infrared, FTIR)光谱是一种基于分子振动的非破坏性表征化合物结构和相互作用特点的技术。该技术能够在不需要样品准备条件下快速获取样品信息,因此被广泛应用于材料科学、生物医学、环境监测等领域。

如何获得傅里叶红外光谱谱图?

FTIR 光谱利用来自红外区间(4000–400 cm−1 )的辐射作为探针,测量样品与辐射交互后所产生的吸收或反射。将透过或反射回来的信号转换成干涉码同步记录到计算机内存中,并通过数学方法进行 Fourier 变换得到系列精确而可靠的时间域数据。最终使用软件处理这些数据就可以获得频率图像称为 FTIR 谱图,其中 x-轴对应着波数(cm^-1),y-轴则表示 absorptivity 或transmittance 的强度。

傅里叶红外光谱的原理?

FTIR 光谱中,分子振动模式可以被简化为拉伸、弯曲和扭转三种基本类型。这些模式随着不同波数值而出现在 FTIR 谱图上,并能够代表不同官能团的存在以及样品结构特征。通过判断吸收峰位置与形状等信息,可以推断出样品中存在哪些化学键、官能团或杂质等信息。

如何进行傅里叶红外光谱解析?

对于 FTIR 谱图解析过程,我们通常需要先进行预处理步骤:包括基线校正、干涉信号调整(若有),以及消除水雾效应(如果必要)。接下来就可实施定性或定量分析。

- 定性分析:依据某一物质的已知光谱行为与样品之间发生相互作用后导致新产生或者减小各个频率区域中信号大小情况,在 FTIR 数据库内匹配查找并确认此物质。

- 定量分析:将待测成份所占比例计算,方法因物种不同而略有差异。

此外,通过对峰型进行形态分析、二阶导谱法以及主成分分析等方法的运用,可以更加深入理解 FTIR 谱图中所蕴含的诸多细节,并进一步优化光谱解析功效。

傅里叶红外光谱仪测量的是什么?

FTIR 光谱在材料科学领域中被广泛应用于表征复杂结构体系和物质间相互作用,例如:

- 生物医学:检测生命体系样品如DNA, RNA, protein 的变性;各种药物原料鉴定。

- 多元聚合体:判断不同单体数量比例/反响温度与时间变化情况下产生高聚程度。

- 非晶态材料(如玻璃):官能团 & key structural motifs (例如Si—O) 几何配置决策。

- 油漆涂层: 明确客户需求区域内完整添加剂类别和成份差异。

除此之外,在环境监测和工业流程控制等其他行业也得到了广泛应用。

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