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【傅里叶红外光谱表征啥】傅里叶红外光谱表征物质结构及其图谱分析

承天示优官方账号 2023-04-28 资讯 473 views 0


傅里叶红外光谱简介

傅里叶红外光谱是一种利用物质吸收、反射或透射特定波长的电磁辐射来确定化学键、官能团和无机化合物等结构信息的技术。这种技术可以通过离线样品制备然后测量,也可在线实时监控。不同于紫外-可见吸收光谱仅对色素进行测试,傅立叶变换红外(FTIR)可为大多数有机和无机材料提供详细描述。

傅里叶红外光谱表征性能

在通常情况下,原子与其他元素(如氧、硫、氮等)之间会形成共价键,而离子则是由阴阳离子相互作用组成。由于这些键的振动频率与其所处环境的影响密切相关,因此使用四个主要区域的确切发生位置对波数进行分类比较方便: C-H, O-H / N-H, C=O 和 C-S。

例如,在C-H区域中观察到的两个小峰和一个大峰代表了不同张力下的CH2, CH3和CH振动。对于O-H区域中由于氢键互作用强烈而产生的较宽波包,通过分析比较其相对占据量可以评估水化级别或引入结晶失序。

此外,FTIR还可用于确定有机物质分子式与分子结构、无机材料微观结构等信息。例如,根据不同取代基团处于甲基/苯环上时C=O吸收带产生位移大小及位置,在确定检测样品时预先知道具体特征非常重要。

傅里叶红外光谱图分析

由FTIR获得的结果以频率范围(cm-1)为横坐标绘制成发射率曲线,并且从高到低进行排序;这种曲线称为“光谱”,并通常是一个紫色类似音符形状。使人容易看出主要存在哪些模式和未被完全解释清楚部件。

将每个吸收窗口归属到特定原子结合面组合上,在呈现在y轴上便能够判断出该材料所包含一些键类型数量(即 峰数)以及其相对丰度。然后,可以使用比较技术(如差异图谱)来确定在样品之间的不同处。

还可以通过旋转扭曲、拉抻调制等方法绘制偏光FTIR光谱图以获得更为详细的分析结果,这种方法也被称为筛选性红外显微镜(ATR-FTIR)。无论何种情况下,采用傅里叶变换红外系统进行检测所需准备工作较少并且需要高处理速度,并已成为固体和液体化合物测试、材料诊断和质量控制中最广泛应用的表征手段之一。

总结:基于原理简单易懂、快捷无害等状思特点,在科学研究领域广泛应用到了各类岩土材料判别与鉴定、有机化合物们生产过程中污染评估以及仿生医药学模型构建等方面。

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