在生物质能利用过程中，生物炭作为一种高效、环保、经济的固体能源材料得到了广泛应用。然而，随着其应用范围的不断扩大，对其结构和性能等属性的详细了解也越来越必要。

傅里叶红外（FTIR）光谱仪是一种常用于分析化学和生命科学研究领域中材料成分或功能性群特征识别的技术手段。因此，在获取和评估生物炭结构信息方面，FTIR技术具有不可忽视地优势。

本文将以“傅里叶红外光谱仪”、“生物炭参数”、“FTIR吸收光谱样品制备与测定”等关键词为主旨，探讨相关内容。

1. 傅里叶红外光谱仪

首先介绍傅立叶变换型（Fourier transform, FT）紫外-可见吸收 (UV-vis) 光 谱仪建造系统（图1），由光源产生的白色光直接照射到样品上，经过被测物体对不同波长的吸收而获得一定量的光通过检测器并转换为电压信号。将所获得的“频率”-能量谱变成了“时间”-强度谱，并分解出特征峰位，这是以前传统型红外（IR）光谱仪和紫外/可见（UV/Vis） 光 谱 仪 的不同之处。

随后对比FTIR与普通IR技术在结构表征方面显著优势：相较于常规方式采集数据时需要进行扫描模式，导致时间更长且精度待提高；FTIR可以自动获取其完整领域范围内每个波数值下样品吸收“结果”。因此，在制备和测试活性炭等其他材料中也已广泛地应用。

2. 生物炭参数

由于生物质原料、原始操作及加工条件等多种因素影响着最终产品属性情况，故本次项简单介绍5项主要参数：

1) pH值

该指标反映了生物质或活性碳酸洗液在水中离子溶解度，是净化作用的关键机制之一。生物质炭pH值范围普遍在4.5~8左右。

2) 灼后收率（yield）

灼烧过程中残留物与原料总量的百分比即为灼后收率。

3) 比表面积

活性碳中方孔、圆孔等小孔会占据其数量15％左右，而填充剂绝大多数区域属于宏观级别。因此，越有刻画微观结构能力越强的詹金斯法和柿木朗格缘反馈算法等技术计算出来的比表面积更能真实反映样品特征。

4) 孔径分布

不同孔径大小对各类污染物或溶液材料处理都存在最适情况；根据测试可得到样品吸附最好时选取合适规格产品可能更优。

5）密度

密度指标将直接影响其质量、容易使用程度、成本及储存条件需求等诸多因素——以地球氧化锆钢工业纤维毛开采进行加速试验从100%--- 95.6% 的压缩变形间断变动验证了该参数重要性。

3. FTIR吸收光谱样品制备与测定

本部分将在生物炭结构特征、表面性质及储能线性等方面讲述其FTIR测试处理方法。

1) 生物炭结构特征

生物炭的FTIR谱图中包含了多个强度不同的频率，每种 peak 均代表一个具有生物质骨架上重要信息或功能基团。一般而言，样品以细粉末形式准备后再用 KBr 和快速方式进行压片;另外还可采取 ATR（全反射红外）技术来优化理论保真度。

2） 表面活性

该项测试更主要考修表层对周边环境材料处理效果；因此也常被称为 “化学计量”（chemometry）。需要注意的是，在普通液相/气相法之外，并不仅限于ATR／DRIFT模式筛选合适标准配比安排并使用其他接口和检测器均可实现。

3) 储存力线性

生物碳这道工艺加工过程需耗费大量功夫严格控制好市场领域所决定的产品属性目标值。其中，存储寿命期间稳 定 的 技 术 参数 指 标包 括了其 能 量密 度、 动力学线性等。FTIR测量结果将成为“储能产品”中的关键监控点之一。

结论

通过本文对生物炭参数及 FTIR 方式制样与测试等方面介绍，明确了该领域相关技术实用意义以及优劣对比情况，并相信可以在现场实践中得到广泛应用和发挥出更大价值。

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