• 本文目录导读：
• 1、什么是原位红外？
• 2、与傅里叶变换有何不同之处？
• 3、原位红外表征技术
• 4、原位红外在研究中的应用

什么是原位红外？

在科学研究中，我们常常需要对化合物分子进行结构分析或者反应机理的研究，这就涉及到了光谱学。其中，傅里叶变换红外（Fourier Transform Infrared, FTIR）光谱被广泛应用于许多领域，包括环境、材料、药品等方面的研究。而随着科学技术不断发展，人们又提出了一个新型的技术——原位红外（In-situ infrared），它可以帮助我们更好地观察反应过程中产生的中间体和进一步反应。

简单来说，在传统FTIR测量中，我们通常将所需样品放到盒子内置于仪器中进行测试，并通过样品与辐射之间相互作用得出结果；而在原位FTIR测量时，则是将反应体系或某个区域直接置入检测设备内部进行实时监控。

与傅里叶变换有何不同之处？

首先，在两种方法下检测到的信号是一样的，即都可以得出被检测物质的光谱信息；而在使用原位红外技术时，我们能够更加直观地观察到反应体系中化学变化发生的情况。其次，在实际操作中，原位红外相比傅里叶变换对仪器和样品的要求较高。

原位红外表征技术

随着科学研究不断深入，基于原位FTIR技术得到了广泛应用，并发展出了多种表征方案。下面列举几种常见的：

1. 透射式（transmission）：

该方法通常将反应液放置于两个Diamond ATR棱镜之间进行监控测试。由于其中一块棱镜会阻挡辐射线发射，在此过程中只有与化合物共振频率匹配吸收特定波长区域才能通过另一个棱镜进入检测设备内部进行分析。

2. 反射式（reflection）：

相对于转动ATR模式，这种方式需要使用ZnSe或Ge窗口来确保光进入并从样品上反弹回来再传输至接收器以获取信号数据。

3. 微流道法（microfluidic method）：

这种表征法是对化学反应中小体积的溶液进行检测，从而实现了化合物吸收信号和反应进程之间的直接关联。

4. 表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS）：

该技术主要通过在金或银颗粒表面引入静电场以提高样品散射能力来加强被检测物质的信号，并且可以查看到激发子和基团之间的交互作用。

原位红外在研究中的应用

原位FTIR技术广泛应用于材料科学、感性研究等领域。快速、可重复并具有精确数据显示使其成为实时分析过程开展相关测试所必需使用方法。它还常用于催化剂活性评价及机理探索。同时，在生命科学领域中，也可以依赖此技术去判断机体内部微环境变异情况，甚至推导细胞间通讯信息等方面。

总结：虽然与传统傅里叶变换红外相似，但原位FTIR却是一项更加直接有效地帮助我们深度挖掘当下需要探寻问题的光谱分析技术。

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