傅里叶红外结构分析

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-28  

本检测详细介绍了傅里叶红外结构分析技术,这是一种基于物质对红外光的吸收特性来研究分子结构和化学组成的重要分析方法。文章系统阐述了该技术的核心检测项目、广泛的应用范围、标准化的检测方法流程以及关键的仪器设备构成,旨在为材料科学、化学、药学等领域的从业人员提供全面的技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

官能团定性分析:通过特征吸收峰的位置,确定样品中存在的特定官能团,如羟基、羰基、氨基等。

化合物结构鉴定:将未知样品的红外光谱与标准谱库进行比对,从而确定化合物的具体结构或种类。

聚合物主链结构分析:识别聚合物重复单元中的化学键和官能团,确定其主链结构类型,如聚烯烃、聚酯等。

材料表面化学分析:通过衰减全反射等附件技术,专门分析材料表面的化学组成和改性情况。

无机物成分分析:检测无机化合物中的阴离子基团和配位结构,如碳酸根、硫酸根、硅酸盐等。

同分异构体鉴别:区分结构异构、顺反异构等同分异构体,因其细微的结构差异会在光谱上有所体现。

结晶度与晶型分析:通过特定吸收峰的强度和形状变化,评估高分子材料的结晶度或药物的多晶型现象。

添加剂与杂质检测:识别并定量分析材料中添加的塑化剂、稳定剂或生产过程中引入的杂质。

氧化与降解产物分析:监测材料老化过程中新生成的羰基、羟基等基团,评估其氧化和降解程度。

氢键与分子间作用研究:观察羟基、氨基等基团吸收峰的位移和展宽,分析分子内或分子间氢键作用。

检测范围

有机合成化学品:用于中间体、最终产物的结构确认与纯度检查,是合成化学实验室的常规工具。

高分子与塑料材料:广泛用于塑料、橡胶、纤维、涂料等高分子材料的定性鉴别与结构表征。

药品与活性成分:在制药行业用于原料药、辅料的结构鉴定、晶型分析以及制剂中成分的定性检测。

食品与农产品:用于分析食品中的添加剂、油脂成分、蛋白质变性以及农产品的快速鉴别。

环境污染物:检测空气颗粒物、水体沉积物、土壤中的有机污染物,如多环芳烃、微塑料等。

地质与矿物样品:分析岩石、矿物中的硅酸盐结构、碳酸盐含量以及包裹体成分。

法证与考古样品:对纤维、油漆、胶粘剂、文物材料等进行无损或微损分析,提供物证信息。

生物与医学样品:用于研究蛋白质二级结构、细胞组织化学成分以及病理组织的红外光谱特征。

纳米与复合材料:表征纳米颗粒表面修饰基团以及复合材料中各组分间的相互作用。

半导体与电子材料:分析硅片表面氧化层、光刻胶成分以及电子封装材料的化学结构。

检测方法

透射法:最经典的方法,将样品与溴化钾压片或制成溶液,直接测量红外光透过样品后的吸收。

衰减全反射法:样品与高折射率晶体紧密接触,红外光全反射形成衰逝波探测样品表面信息,适用于液体、固体表面。

漫反射法:将粉末样品与溴化钾混合,直接测量红外光在样品颗粒表面散射后的光谱,无需制样压力。

镜面反射法:用于测量光滑表面样品(如金属镀膜、单晶硅片)的反射光谱,研究表面薄膜结构。

光声光谱法:基于光声效应,直接测量固体、半固体或强散射样品,尤其适合深色和厚样品。

显微红外光谱法:将红外光谱仪与显微镜联用,实现对微米尺度区域的定点和面扫描化学成像分析。

变温与原位检测法:在特定温度、气氛或反应条件下实时采集光谱,研究材料的结构动态变化过程。

气相色谱-红外联用法:将GC的分离能力与FTIR的结构鉴定能力结合,用于复杂混合物中组分的分离与鉴定。

差示光谱法:将样品光谱与参比光谱相减,用于突出显示微量成分或样品处理前后的细微差异。

二维相关光谱法:通过外界扰动,分析光谱信号的动态变化与相关性,用于研究复杂体系分子间相互作用。

检测仪器设备

傅里叶变换红外光谱仪主机:核心设备,包含光源、干涉仪、检测器等,负责产生和探测干涉图并转换为光谱。

迈克尔逊干涉仪:仪器的核心光学部件,由动镜、定镜和分束器组成,将光源光调制成干涉光。

红外光源:通常为硅碳棒或陶瓷光源,能发射出覆盖中红外区的连续波长红外光。

检测器:将红外光信号转换为电信号,常用类型包括DTGS(氘代硫酸三甘肽)常温检测器和MCT(汞镉碲)液氮冷却检测器。

分束器:位于干涉仪中,将入射光分为两束。常用溴化钾镀锗材质,适用于中红外区。

样品仓与附件接口:放置样品和各类采样附件的空间,通常设计为模块化以快速切换不同附件。

衰减全反射附件:包含金刚石、ZnSe或Ge等晶体,是实现ATR方法的关键部件,用于快速表面分析。

红外显微镜:包含光学显微镜、红外物镜和专用检测器,用于微区分析和化学成像。

气体池与液体池:由红外透光窗片(如KBr、CaF2)和垫片构成,专门用于气体和液体样品的透射分析。

压片机与模具:用于将固体粉末样品与溴化钾混合并压制成透明薄片,是透射法标准制样工具。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院