【傅里叶红外数据库】如何利用傅里叶红外数据库作图及其数据分析|资讯|承天示优

什么是傅里叶红外数据库(FIR database)？

傅里叶红外数据库，简称FIR数据库，是通过对不同化合物进行红外光谱实验获取的数据结果进行整理、分类和归档而得到的一个巨大化学信息库。它旨在提供方便快捷地查询需要的物质结构信息，并降低实验工作量和成本。

该数据库包含了数万个各种类型物质样品的FT-IR光谱数据以及相关元素性质（如：熔点、沸点、密度等）。这些信息可用于许多分析领域中开展定性与定量测试，例如材料科学、药品制造业和环境检测等。

在使用FIR数据库前先需指定要搜索样品中所含有相应功能组团或配体（可以输入名称或计算机软件生成式）。接着，在显示出来的所有匹配结构中选择自己想要查看详细信号强度并返回一个表格展示每一个波长下特征光吸收功率值即可：

引入matlab代码：

```

% Matlab

clc,clear all; close all;

fid = fopen('filename.txt', 'rt');

A = textscan(fid,'%f');

fclose(fid);

n=800:4000;

m=length(n);

for i=1:m

asdf(i)=n(i);

end

figure(1); plot(asdf,A{1, 1});

xlabel('Wvn (cm-^l)'); ylabel('Abs ');grid on

```

其中的理解可以参考本人编写并分享的另一篇文章，如何利用红外光谱绘制折线图。

在处理FT-IR光谱数据时，常见于以下两种情况：

一是定性分析。这种方法通常通过比较样品与已知化合物库中其它样品之间相同或不同部位功能组团特征波峰位置和吸收强度弧线形状来判断该样品含有哪些元素、结构以及所属类别等属性信息。

二是定量测定。除了以上方式下发现目标物质外，FT-IR技术还可根据温度、时间、pH值等条件作为变量建立各自基准曲线，并获得相关浓度计算方程式对需要检测的未知试料进行确定化学成份的操作流程。

下面介绍一个常用的酚碘苯酚成分分析操作步骤：

1. 预处理：将样品温度控制在200°C，然后挥发其水份和无机物等。

2. 光谱记录：使用波数范围为4000~400 cm-1的光谱仪测定含有羟基、碘代甲烷基、苯环结构的化合物样品红外光谱，并取平均值作图备查。

3. 数据预处理: 对于采集到的数据进行峰识别与区间选择，确定出能够反映所需信息离散点位置并读取相应y值存入文件中。

4. 科学计算：利用matlab统计工具箱完成曲线拟合问题。根据标准组分进行吸收率式（以%T表述）浓度剖面推导，进而对未知样本串联每个目标组份给出其质量百分比。

5. 实验验证及结果优化：重复上述实验过程直至得到稳定性极高、精确度较好成果。（即气/液相色谱法）

由此可见，在利用FIR数据库开展相关研究方案时，首先要明确自己所需要模拟或检测特异性结构类别，并确定一些变量因素来建立合适的分析策略。这样做不仅有助于减少实验时间和成本，而且还能解决很多普通光谱检测无法达到的复杂问题。

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