1.什么是傅里葉變換紅外光譜儀儀儀（FTIR），它的原理是什么？

傅里葉紅外光譜儀儀儀（FTIR），光源為連續(xù)波長(zhǎng)的光源，樣品發(fā)生紅外吸收后產(chǎn)生干涉圖，通過(guò)傅里葉變換將干涉圖轉(zhuǎn)換為光譜圖。FTIR的優(yōu)點(diǎn)是掃描速度快，分辨率高；光通量大，靈敏度高；光譜范圍寬，測(cè)量精度高。

其原理是樣品中分子在連續(xù)波長(zhǎng)的光照下，其偶極矩發(fā)生變化并吸收特定波長(zhǎng)的紅外光譜儀儀儀，通過(guò)檢測(cè)器檢測(cè)和模數(shù)轉(zhuǎn)換后即可得到紅外光譜儀儀儀。

圖1 紅外光譜儀儀儀測(cè)試

2.紅外光譜儀儀儀能得到哪些信息，哪些樣品適合用紅外光譜儀儀儀測(cè)試？

紅外光譜儀儀儀可以得到分子的化學(xué)鍵（官能團(tuán)）信息。樣品狀態(tài)可以為液體，粉末，固體，薄膜。樣品種類(lèi)可以為無(wú)機(jī)物，有機(jī)物，高分子，蛋白質(zhì)，天然產(chǎn)物。

3.紅外光譜儀儀儀基本術(shù)語(yǔ)

透射率T(%)與吸光度A：紅外光譜儀儀儀縱坐標(biāo)的兩種表示方法，采用透射率表示的光譜為透射率光譜；采用吸光度表示的為吸光度光譜。可相互轉(zhuǎn)化。

波長(zhǎng)（μm）與波數(shù)（cm-1）：紅外光譜儀儀儀的橫坐標(biāo)表示方法，一般采用波數(shù)表示，中紅外的波數(shù)范圍為4000cm-1~400cm-1。可相互轉(zhuǎn)化。

振動(dòng)光譜：紅外光譜儀儀儀和拉曼光譜都是基于分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，因此紅外光譜儀儀儀和拉曼光譜均屬于振動(dòng)光譜的范疇。

伸縮振動(dòng)：改變化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)但不改變鍵角的振動(dòng)方式。對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)和反對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)均可歸為伸縮振動(dòng)。

彎曲振動(dòng)：改變鍵角但不改變鍵長(zhǎng)的振動(dòng)方式。面內(nèi)彎曲振動(dòng)和面外彎曲振動(dòng)均可歸為彎曲振動(dòng)。

紅外光譜儀儀儀分析三要素：吸收峰位置，吸收峰強(qiáng)度，吸收峰形狀。

4.紅外光譜儀儀儀應(yīng)用舉例

案例一 分析樣品的官能團(tuán)，結(jié)合其他儀器的表征結(jié)果推測(cè)樣品分子式。

圖2 PBAT和PCL中的官能團(tuán)

案例二 分析混合物中樣品的成分，推測(cè)反應(yīng)的生成物及各類(lèi)添加材料。

圖3 鑒別各類(lèi)中藥中是否含有油類(lèi)物質(zhì)及淀粉

案例三 通過(guò)對(duì)比反應(yīng)前后的紅外光譜儀儀儀，判斷參與反應(yīng)的化學(xué)鍵及推測(cè)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。

圖4 石墨烯反應(yīng)前后官能團(tuán)變化

案例四 通過(guò)測(cè)量樣品在不同溫度下的紅外光譜儀儀儀，計(jì)算材料的耐熱穩(wěn)定性，熱氧化降解。

圖5 材料耐熱性研究

案例五 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)分析。溫度，光照，pH值，金屬離子，藥物分子等條件改變蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)均可用紅外光譜儀儀儀表征。

圖6 金屬離子、光照等因素對(duì)紅外光譜儀儀儀的影響

案例六 光譜聚類(lèi)分析。通過(guò)紅外光譜儀儀儀數(shù)據(jù)建模，可以進(jìn)行樣品的種類(lèi)鑒別，產(chǎn)地鑒別，蛋白質(zhì)種類(lèi)鑒別。

圖7 基于紅外光譜儀儀儀和聚類(lèi)分析區(qū)分樣品的種類(lèi)

紅外光譜儀儀儀，還可以做更多… …