【摘要】 红外光谱被广泛应用于分子结构和物质化学组成的研究，能够提供有关样品分子"指纹"的信息，通过分析样本红外吸收谱带的位置、强度可确定物质组成及化学结构信息。

引言

红外光谱被广泛应用于分子结构和物质化学组成的研究，能够提供有关样品分子"指纹"的信息，通过分析样本红外吸收谱带的位置、强度可确定物质组成及化学结构信息。当然，也可以通过特征吸收谱带强度变化对混合物和化合物进行定量分析。傅立叶变换红外（FTIR）光谱测试具有快速、高分辨率、高灵敏度和高精度的特点，广泛应用于化学领域，用于分子结构和物质化学组成的研究，可确定分子的空间构型和化学键的性质，并且适用于不同类型的样品和化合物。

科学指南针服务内容：FTIR测试+分析一体化服务，以终为始，根据样品信息和分析目的综合开发测试方法，从更专业的角度给到更加符合样品实际情况的分析报告。报告内容包括测试参数、测试方法、分析方法简介、分析结果和扩展资料。

 

应用领域：天然产物、中药材及提取物、药物及临床医学、食品聚合物、石油化工、环境、纺 织、农业、林牧业、建材、文物保护等；另外，红外还可应用于产品鉴别（真伪、产地、种类、厂家等）、未知物成分剖析（主要成分，添加剂）、宝石鉴定、化学反应分析（化学键的断裂与生成）、建材改性（硅酸盐改性、沥青改性）、吸附反应（化学吸附，静电吸附，选择性吸附，金属离子吸附、阴离子吸附），纤维改性（氢键结构变化，成分相对变化、官能团变化），涂料粘合剂固化过程在线监测，建模分析（需摸索方法）等。

 

 

科学指南针红外测试

技术介绍

 

傅立叶红外光谱是一种常见的成分分析方法，当红外光照射分子时，分子中化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱各波段就会出现不同特征吸收峰。所以，红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。将分子吸收红外光的情况用仪器记录下来，就得到红外光谱图。红外光谱图通常用波长(λ)或波数(σ)为横坐标，表示吸收峰的位置，用透光率(T%)或者吸光度(A)为纵坐标，表示吸收强度。

可以分析的材料包括：高分子材料，无机材料，金属氧化物，各类有机物；

可以分析的材料状态：固态，液态，气态。

 

测试方法汇总：

 

a.FTIR-C01（压片）

说明：适用于小分子有机物和无机物（能研磨成粉末）的成分/官能团分析，可半定量。

制样：粉末状样本研磨至2微米以下，以减轻粒子分散效应。液体样本至少1毫升且不含水。样本整体浓度及厚度适当。
测试方法：利用IRSpirit傅立叶变换红外光谱仪对制备好的样本进行测定，室温下以KBr为背景，每次对样品红外光谱信号进行32次扫描累加，测试频率范围4000cm-1～600cm-1，分辨率为2cm-1。采用OMNIC软件对数据进行吸光度/透过率转化，自动平滑等处理。

 

b.FTIR-C02（ATR）

说明：适用于高分子、有机物和无机物（高硬度矿物不可，其他均可）成分/官能团分析。

测试方法：利用配备有Harrick原位漫反射附件的Nicolet 600傅里叶变换红外光谱仪对样本进行测定。室温下以KBr为背景，每次对样品漫反射红外光谱信号进行32次扫描累加，测试频率范围4000cm-1～600cm-1，分辨率为2 cm-1。采用OMNIC 6.0软件对数据进行K-M转化，自动平滑等处理。

 

c.FTIR-C03（液体池）

说明：适用于液体样品成分、官能团和定量分析（根据溶剂选择窗片，如无特定需求则用ATR测试）。

测试方法：取样10mg左右，于ATR或液体池中测试。其中含水样品应选用CaF盐片，其他溶剂可用KBr盐片。

 

d.FTIR-C04（高温）

说明：适用于有机物的热稳定性或热氧化过程分析。

测试方法：送样量应大于1g，取样1~2mg于100mgKBr中研磨压片，无机粉体可用变温透射附件测试，有机弹性体可直接用变温ATR测试。

 

科学指南针红外分析

 

FTIR-J01（官能团分析）

 

分析方法：使用OMNIC软件实现红外谱图预处理，包括基线矫正、平滑及特征峰标注等。通过与标准谱库对比及特征峰标注可确定样本官能团组成及成分信息。利用peak等软件对FTIR谱图进行分峰拟合，并依据朗伯-比尔定律可实现官能团的半定量分析及相关参数计算。

 

分析案例：下图为样品的红外光谱图，其中3366cm-1对应O-H伸缩振动，2922cm-1，2856cm-1对应亚甲基中C-H伸缩振动，1722 cm-1对应酯羰基C=O伸缩振动，1637cm-1，1540cm-1对应苯环中C=C伸缩振动，1452 cm-1，1382cm-1对应C-H弯曲振动，1056cm-1对应C-O-C伸缩振动，755cm-1，697cm-1对应苯环中C-H弯曲振动。

 

 

说明：分析系列红外吸收峰对应的化学成分，并结合谱图检索进行验证 ，能得到样品中的化学成分。对于单组分样品可得到样品成分；对于混合物，能提供可能的成分组合。

 

FTIR-J02（成分分析）

 

分析方法：使用OMNIC软件实现红外谱图预处理，包括基线矫正、平滑及特征峰标注等。通过与标准谱库对比及特征峰标注可确定样本官能团组成及成分信息。利用peak等软件对FTIR谱图进行分峰拟合，并依据朗伯-比尔定律可实现官能团的半定量分析及相关参数计算。

 

分析案例：经谱图检索，3个样品匹配度最高的成分均为环氧树脂（含蓖麻油），且样品的主要吸收峰能与检索结果的相对应，说明样品主要成分为环氧树脂（含中蓖麻油）。

 

 

以下为样品的红外光谱及相应的峰位归属表。结合样品的检索结果，3个样品中吸收峰主要来源分为环氧树脂（含蓖麻油）。样品中3449 cm-1对应O-H伸缩振动，3033cm-1对应苯环中C-H伸缩振动，2964cm-1、2930cm-1、2873 cm-1对应C-H伸缩振动，1735cm-1对应C=O伸缩振动，1607cm-1、1509cm-1对应C=C伸缩振动，1458cm-1对应C-H弯曲振动，1295cm-1、1236cm-1对应C-OH伸缩振动，1182cm-1对应C-O-C伸缩振动，这些吸收峰主要是环氧树脂（含蓖麻油）中蓖麻油的特征峰[1]；硅酸盐主要在1200~1000cm-1附近出宽峰，因此1042 cm-1含有硅酸盐的Si-O-Si的伸缩振动。

 

 

FTIR测试特点和优势：

  1. 扫描速度快，可以在短时间内同时测定所有频率的信息。
  2. 具有高分辨率，可以准确识别不同频率的信号。
  3. 灵敏度高，不需要狭缝和单色器，更多能量通过样品，提高了检测灵敏度。
  4. 高精度优点，可以提供准确的测试结果。