傅立葉變換紅外光譜儀的基本原理與其應(yīng)用(參考版)
2025-06-20 12:58本頁(yè)面
【正文】 。你必須努力，當(dāng)有一天驀然回首時(shí)，你的回憶里才會(huì)多一些色彩斑斕，少一些蒼白無(wú)力。4. 歲月是無(wú)情的，假如你丟給它的是一片空白，它還給你的也是一片空白。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。用一些事情，總會(huì)看清一些人。2. 若不是心寬似海，哪有人生風(fēng)平浪靜。相信不久的將來(lái)，會(huì)開發(fā)出在解析化學(xué)結(jié)構(gòu)方面具有完善功能的計(jì)算機(jī)人工智能系統(tǒng)。現(xiàn)在人們開始研究一種稱之為輔助紅外光譜解析的方法，這是一種人工智能技術(shù)，它能根據(jù)未知物圖譜中吸收帶的特征頻率、強(qiáng)度及形狀等信息，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行演繹推理，完成對(duì)未知物官能團(tuán)的分析。因此紅外光. . . .譜的解析十分的復(fù)雜，并且工作量十分的大。解決辦法：針對(duì)這些缺陷，漫反射傅立葉變換紅外光譜技術(shù)和衰減全反射傅立葉變換紅外光譜技術(shù)很好的解決了這一問(wèn)題。但其本身也存在不少的缺陷：⑴ 樣品制作比較麻煩，并且會(huì)破壞樣品原本形態(tài)或表面污染。紅外光譜儀的調(diào)整、控制、測(cè)試及結(jié)果的分析大部分由計(jì)算機(jī)完成。近年來(lái)他們對(duì)其光源、干涉儀、檢測(cè)器及數(shù)據(jù)處理等各系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究和改進(jìn), 使之日趨完善。此外, 傅立葉變換紅外光譜儀在其傳統(tǒng)領(lǐng)域———物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析、熱力學(xué)狀態(tài)分析、熱/動(dòng)力學(xué)過(guò)程分析與表征也有著不同程度的進(jìn)展。分析 C60填料籠形包含物的紅外和拉曼光譜。應(yīng)用傅立葉變換紅外法可以定量分析氣態(tài)烴類混和物, 對(duì)于測(cè)定水中的石油烴類, 非色散紅外法已成為我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法 [8]。運(yùn)用傅立葉變換紅外遙感技術(shù), 可以測(cè)定工業(yè)大氣空間的特性。 在環(huán)境分析中的應(yīng)用用氣相色譜 傅立葉變換紅外聯(lián)用技術(shù)測(cè)定水中的污染物 [7], 結(jié)合了毛細(xì). . . .管氣相色譜的高分辨能力和傅立葉變換紅外光譜快速掃描的特點(diǎn), 對(duì) GC MS不能鑒別的異構(gòu)體, 提供了完整的分子結(jié)構(gòu)信息, 有利于化合物官能團(tuán)的判定。紅外光譜儀應(yīng)用于輕質(zhì)油品生產(chǎn)控制和性質(zhì)分析方面的主要進(jìn)展包括: 應(yīng)用紅外光譜預(yù)測(cè)汽油的辛烷值, 應(yīng)用 IR 測(cè)定汽油中含氧化合物的含量。 被納入以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)為目的的油液分析計(jì)劃, 用于表征在用油液的降解和污染程度?！≡谑突瘜W(xué)研究中的應(yīng)用傅立葉變換紅外光譜儀在石油化學(xué)中的應(yīng)用是一個(gè)十分廣泛的領(lǐng)域, 如在重油的組成、性質(zhì)與加工方面,應(yīng)用 IR 表面自硅膠色譜得到的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。(2) 原位紅外光譜技術(shù)除了依然應(yīng)用普通的原位紅外光譜技術(shù)研究催化反應(yīng)過(guò)程外, 還應(yīng)用于原位反射/吸附紅外光譜研究催化劑表面的點(diǎn)位阻塞效應(yīng)。DR IFTS 用于監(jiān)控催化劑表面吸附化合物的分解動(dòng)力學(xué)。如應(yīng)用 IR 反射光譜研究薄膜, 測(cè)定組織薄膜的厚度、成分和結(jié)構(gòu)。根據(jù)報(bào)道已有一種適用于原位和同時(shí)紅外分析的 FTIR 擴(kuò)散反射室。圖 5 胃癌組織與正常組織的 FTIR 譜圖 6 胃癌細(xì)胞株 FTIR 檢測(cè)結(jié)果. . . . 在化學(xué)、化工方面的應(yīng)用在該方面的應(yīng)用又可分為表面化學(xué)、催化化學(xué)和石油化學(xué)方面的應(yīng)用。如圖 5 所示。傅里葉變換紅外光譜可以提供有關(guān)分子結(jié)構(gòu)和變化的多種信息, 能在分子水平對(duì)細(xì)胞組織的改變做出反映, 是行之有效的腫瘤早期檢測(cè)的手段, 較傳統(tǒng)的腫瘤手段而言 , 具有快速, 準(zhǔn)確, 客觀等特點(diǎn)；甚至可以通過(guò)光纖附件, 實(shí)現(xiàn)腫瘤的原位、在體、實(shí)時(shí)檢測(cè)和診斷。以及用 FTRaman 光譜在 700～1900cm 1處的差異, 對(duì)胃、牙齒、血管、肝等人體組織的研究可用于體內(nèi)診斷。傅立葉變換紅外光譜儀在臨床疾病檢測(cè)方面也有廣泛的應(yīng)用, 如利用紅外. . . .光譜法對(duì)冠心病、動(dòng)脈硬化、糖尿病、癌癥的檢測(cè)?！≡谂R床醫(yī)學(xué)和藥學(xué)方面的應(yīng)用 [4]鑒于每個(gè)化合物都有自己獨(dú)特的紅外光譜, 除特殊情況外, 目前尚未發(fā)現(xiàn)兩種不同的化合物具有相同的紅外光譜, 所以紅外光譜為藥品質(zhì)量的監(jiān)測(cè)提供了快速準(zhǔn)確的方法。試樣顆粒必須均勻分散，且沒有水分存在 [3]。壓片法是將約 1mg 樣品與 100mg 干燥的溴化鉀粉末研磨均勻，再在壓片機(jī)上壓成幾乎呈透明狀的圓片后測(cè)量，這種處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：干擾小，容易控制樣品濃度，定量結(jié)果準(zhǔn)確，而且容易保存樣品。研糊法即將研細(xì)的樣品與蠟油調(diào)成均勻的糊狀物后，涂于窗片上進(jìn)行測(cè)量。 固體樣品固體樣品可以采用溶液法、研糊法和壓片法。CCl 4(測(cè)定范圍4000～1300cm 1)和 CS2（測(cè)定范圍 1300～650 cm1） ，若樣品不溶于二者，則可CHCl3或 CH2Cl2等，水不做溶劑，因?yàn)樗旧碛形眨視?huì)侵蝕池窗，因此樣品必須干燥。. . . .對(duì)于溶液，必須注意兩點(diǎn)：制成池窗及樣品池的材料必須與所測(cè)量的光譜范圍相匹配。 氣體樣品對(duì)氣體樣品，可將它直接充入已抽成真空的樣品池內(nèi)，常用樣品池長(zhǎng)度約在 10cm 以上，對(duì)衡量分析來(lái)說(shuō)，采用多次反射使光程折疊，從而使光束通過(guò)樣品池全長(zhǎng)的次數(shù)達(dá)數(shù)十次。(4)測(cè)定的光譜范圍寬，可達(dá) 10～10 4cm1.(5)掃描速度極快，在不到 1s 時(shí)間里可獲得圖譜，比色散型儀器高幾百倍。(2)分辨率提高。夾縫的廢除大大提高了光能利用率。}} a 2a 1光源波長(zhǎng) λ移動(dòng)反射鏡 M2位移 cmλ/4光源 S光分束器 B檢測(cè)器 D－ 0 +光程差 δcm固定反射鏡 M1固定反射鏡 M1MCT 或 DTGS 檢測(cè)器. . . .圖 3 單束光照射邁克爾遜干涉儀時(shí)的工作原理圖 傅立葉變換紅外光譜測(cè)定在傅立葉變換
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