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【傅里叶红外光谱如何扣背景】如何正确扣除傅里叶红外光谱的背景:操作过程详解

承天示优官方账号 2023-04-28 资讯 2413 views 0


什么是傅里叶红外光谱?

傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)是一种广泛应用于物质结构分析、成份鉴定和质量控制等领域中的非破坏性手段。该技术可测量化合物在400-4000 cm^-1(2500-25 000 nm)范围内发生的振动,从而获得一幅被称为“傅立叶变换红外光谱图”的图像,并可以进一步通过对比各样品信号来判断它们之间的差异。

如何扣除FTIR背景?

由于在实际测量中存在各种复杂因素,例如测量条件、仪器误差以及样品本身表面粗糙度等,会导致原始数据出现背景(包括基线漂移和强背景干扰信号),影响最终结果准确性,所以需要对FTIR信号进行处理去除背景。下面将介绍两种常见方法:

空白法:

空白法是一种常见的FTIR背景去除方法。其基本操作步骤如下:

1. 准备一个类似样品但没有化合物的容器(例如石英晶体),并使用同样仪器条件进行测量,获得称为空白光谱。

2. 分别导入实际待测样品数据和空白数据至软件中,并将两个光谱作差,即可得到扣除了背景信号后的最终结果。

这种方法相对简单快捷易行,但要注意严格控制环境温度、湿度等因素带来的误差问题,以及选择与实际样品性质相近又不会产生干扰峰、重迭信号或过大强度信号的空白材料。

小波法:

另一种常见FTIR背景扣除方法是小波变换 (Wavelet Transform),它可以有效分离出多尺度特性成份,在高效保留真正信号同时完善地消除了各阶段噪声信息。该方法具有以下优点:

- 可自适应选择合适阶数提取出真正重要结构所在频率范围。

- 能够很好处理非线性系统。

- 提供更详细内部结构信息

使用时需要先设置好小波函数,选择适当的分解阶数,并根据实际情况调整窗口宽度等参数。然后进行小波变换,将去除了背景信号的数据用峰面积进行检测、计算和比较。

FTIR仪器操作过程步骤

正确操作FTIR仪器对于获得高质量光谱结果十分重要。以下是一般步骤:

1. 准备样品: 样品制备应该保证物质均匀性和表面平滑细致。对于气体以及液体样品需要使用合适容器存放, 通常为石英晶体或牛顿环(KBr)盘; 对于固态样品,则需注意选取尽可能厚且不产生信号重叠的区域作为测试部位。

2. 调节样品位移装置:把已经准备好的样品安置在微调至最佳位置, 并锁紧.

3. 处理控制软件:打开傅里叶红外光谱测试软件并设置相关检测参数,例如扫描速度、带通范围、比例缩放等。

4.开始采集数据: 单击“扫描”按钮开始采集, 当完成时间内所设定次数达到时, 程序即主动结束记录.

5. 保存数据: 将数据结果存储在指定位置以便日后分析和处理。

需要注意的是,正确使用FTIR仪器不仅要根据实际样品特性选择适当光源、光谱范围等参数,并且还需保持耳机放置在同一位置同时调整参考和检测信号强度相近,否则会影响测试准确性。此外, FTIR光谱图绘制过程中还需注意基线平滑、信号噪声过滤等因素的影响并加以处理。

总结

本文介绍了如何扣除频段重叠区背景及采集红外光谱技术操作方法。正确运用这些技巧可以使得FTIR红外吸收光谱的提取更加精准可靠, 并能够获得高质量数据进行进一步分析理解。

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