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【更好的傅里叶红外】更好的傅里叶红外及傅里叶红外光谱法——为化学分析带来新突破

承天示优官方账号 2023-05-14 资讯 308 views 0


傅里叶变换红外光谱技术简介

傅立叶变换红外(Fourier Transform Infrared,FTIR)是一种非常重要的化学分析方法。它通过将样品与一定波长、频率和强度的电磁波相互作用,然后测量反映这种交互作用的样品吸收或散射所产生的电磁辐射能量以及能量随时间或空间速度发生变化的规律性,从而确定样品物理和化学结构特征。

FTIR技术有着广阔应用前景,在许多领域都得到了广泛使用。在农业、食品科学、药物开发、环境保护等行业中起着关键作用。近年来,人们对FTIR技术进行了改进和升级,并取得了显著成果。

优秀 FTIR 技术重要性

首先,在样本准备方面可以节省时间和材料费用,并且不会引入仪器自身造成污染因素;其次,在数据采集方面,FTIR技术具有高度精确性和可重复性;第三,在数据解读方面,它可以直观地显示每种化合物特征峰的位置、大小和形状,并且与现有数据库进行比对。

优秀 FTIR 技术所需考虑因素

对于FTIR技术而言,不同的样品类型及测试环境会产生不同的挑战。如果希望得到更好的结果,则需要注意以下几点:

1. 选择合适波段范围:FTIR系统中强制扫描速率越大,则仪器能够控制光源快速切换在红外区不同频段下检测物质反应情况就越迅速和灵敏。

2. 确定最佳检测条件:指从各个角度去调整实验参数以达到一个最佳状态。常见要调整电子倍增管(PMT)线圈电压、CCD 晶片温度。

3. 合理选择干涉仪基底材料:要选择一种在红外光谱上绝缘能力较好并且尽量平滑而坚硬耐用的材料作为干涉仪基板材料。

4. 设置合适分析方法:针对不同样品,应采用不同的处理方法。在红外分析中常见的一些预处理技术包括:基线修正、峰位校正、谱图清晰化等。

新型 FTIR 技术进展

近年来,在FTIR技术领域,涉及如下专业范畴:

1. 改善性能和提高灵敏度

随着科学研究水平的提升,人们要求仪器具有更好的稳定性、更快速的数据获取方式,并且可以检测到微量物质。针对这些要求,研发人员将注意力集中于减小光路比例误差方面。通过实现多路径干涉以及构建更加精细复杂的仪器结构设计(例如阶梯式棒导和薄膜反射镜),达到了重大突破并取得了显著成果。

另外,在氧化还原系统或生物体系中使用表面增强红外光谱法(Surface-enhanced infrared spectroscopy, SEIRA)也能改善设备灵敏度,并为类似酶活性调调制和开发新型电极方案带来了新思路。

2. 结合多种光谱方法进行研究

FTIR技术也常与其他光谱法结合使用。例如,结合核磁共振(NMR)和拉曼光谱(Polars) ,可以为样品物理化学特性提供更全面细致的信息。

此外,在具体应用方面,如海水质量检测、食品安全监测等领域,利用多角度红外反射吸收(Multiple angle incidence spectrometry, MAIRS)、红外成像及偏振优势分析等先进技术手段可将其潜力发挥到极致。

总结

随着科技的不断创新和人类对于普遍应用型高端系统设备需求日益增加,傅立叶变换红外光谱仪已经走过了几十年的路程,并逐渐成为现代化、数字化实验室环境下必备且不可或缺的工具之一。未来,将有更多深入掌握FTIR原理并灵活运用该仪器产品者拓展更广泛领域应用。

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