引言：

傅里叶变换红外（Fourier Transform Infrared, FTIR）是一种非破坏性、非接触式的实时检测技术，可用于化学物质和材料的表征。本文旨在介绍如何通过FTIR技术进行样品分析，以及如何根据FTIR光谱图来解释样品所包含的信息。

一、傅里叶变换红外（FTIR）原理：

当一个不同振动频率的复合体系被辐射入射后，它会产生相应振动模式频率下吸收特定波长能量而发生转移。这个过程是被称为拉曼散射或者Mie-Boswman效应。FTIR依赖于记录仪器捕获此反向传播过程中所有组件吸收/反射激发能量而自由运动到某固定位置上，并且需要将该数据采集并数字化以供解读。

二、样品准备：

• 1. 样品制备：要获得准确和可重现的结果，必须对样品进行适当制备。最好将样品粉碎至小于30微米，并在分析前彻底干燥。
• 2. 选择基板：根据所分析物质不同，可以选用各种基板如钠氯晶体、KBr或Diamond等。其中常见的是KBr基板，因为它们成本低、易于制造且无毒性等优点。

三、傅里叶变换红外（FTIR）光谱图解读过程：

(1) FTIR光谱图简介：

• FTIR仪器能够记录每个波长下样品吸收/反射量并生成一个“虚拟”的黑白频谱，在Y轴上表示每个波长下的相应响应强度值（一般以%T表示），而X轴则代表波数(cm-1)，即所有存在化学键振动方式所产生特定频率。

• 这里给出了一个示例FTIR频谱；从该光谱中可以看到大约500 ~ 4000 cm-1范围内存在许多特征性谱峰。每个物质的各种化学键振动方式和分子结构都不相同，因此它们在FTIR频道上都有独特的“指纹”。

(2) FTIR光谱图解读：

• 让我们通过以下步骤来解释如何使用样品光谱进行分析：

1. 确定波数范围：首先，需要考虑所需监测参数或者感兴趣区域。一些最常见的功能群振荡位置如下所示:
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Tr Align=”Center”>>N-H 建筑板款式/Trifunctional>

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基团	波数（cm-1）
-CH3 （甲基）	2800 – 2950	>
C=C （双键）>	1600 -1750  >
C=O (羰基)	1670-1745		3300-3500
-OH (醇或羧酸)	3200 -3600  <	-3000（宽吸收势）

2. 查看样品光谱：在确定要分析的区域之后，可以检查包含有足够信息以回答所需问题的光谱。

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• Determine which peaks are significant:You can compare the spectrum of interest to reference spectra or known compounds in databases to identify which peaks correspond to particular bonds.In addition, some software can automatically annotate spectral features.
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• Clean up noisy data:If there is a lot of background noise or the signal-to-noise ratio is less than optimal, denoising algorithms or smoothing techniques such as baseline correction and Savitzky-Golay filtering may be necessary.
• Analyze the peak patterns and shapes:The number and shape of the peaks provide information on bond types, functional groups, intermolecular interactions, etc. For example,a broader peak could suggest hydrogen bonding while narrow sharp pikes indicated highly ordered structures.With this information,you navigate towards characterisation of molecular properties like conformational changes in biomolecules,the effect of temperature,stress etc. on polymer materials,deterioration due to degradation in industrial material,etc.

结论：

FTIR是一种非常有用的工具，可用于确定化学物质或材料中存在哪些基团。使用FTIR技术需要小心谨慎且规范化的样品制备和光谱分析流程以减少误差，然后再通过对峰值进行解释找到样品所包含的信息。


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