红外光谱在高分子材料研究中的应用(1)
高等仪器分析红外光谱在聚氨酯表征方面的应用
红外光谱在聚氨酯表征方面的应用摘要：聚氨酯（PU）综合性能优良，有着极为广泛的应用，是科研领域的研究热点。
而红外光谱（IR）是聚氨酯结构表征中不可或缺的表征方法。
本文从红外光谱的原理和聚氨酯的实用性出发，综述了红外光谱在合成与改性聚氨酯过程中的表征应用。
关键词：聚氨酯，红外光谱，表征The Applications of FTIR in Waterborne PolyurethaneCharacterizationAbstract:Polyurethane (PU) is a focus in scientific fields due to its excellent properities and broad applications. And Infrared spectroscopy (IR) is one of essential methods to characterize the chemical structure of PU. This review started with the principle of IR and the practicability of PU, summarized the applications of IR in the characterization of PU during the synthesis and modification process.Key words: polyurethane，infrared spectroscopy，characterization1.红外光谱简介红外光谱法（Infrared?Spectroscopy）[1]是研究红外光与物质间相互作用的科学，即以连续变化的各种波长的红外光为光源照射样品时，引起分子振动和转动能级之间的跃迁，所测得的吸收光谱为分子的振转光谱，又称红外光谱。
傅里叶光谱法就是利用干涉图和光谱图之间的对应关系，通过测量干涉图和对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究光谱图。
(完整word版)川大版高分子近代分析方法重点
第一章紫外光谱波粒二象性：是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质（无论何种电磁波都具有该性质）。
生色基：在紫外-可见光谱中，具有双键结构的基团对紫外—可见光区能产生特征吸收的基团统称生色基。
可为c=c，c=o，c=s，-N=N-双键及共轭双键，芳环，-NO2，-NO3,-COOH,-CONH2等基团，总之，可产生π→π*和n→π*跃迁的基团都是生色基。
助色基：与生色基相连时，通过非键电子的分配，扩展了生色基的共轭效应，从而影响生色基的吸收波长，增大其吸收系数，这些基团称为助色基。
如-NH2，-NR2，-SH,-SR,-OH,-OR,-cl，-Br，-I，等，这些助色基都具有孤对电子~n电子，它们与生色基的π电子发生共轭。
蓝移：因环境或结构的变化，使生色基的λmax向低波长方向移动的现象。
红移：使生色基的最大吸收波长（λmax）向高波长方向移动的现象。
光谱分析法类型：吸收光谱分析，发射光谱分析和散射光谱分析三种类型。
光谱分析的特点：1.灵敏度高2.特征性强3.样品用量少4.操作简便5.不需标样。
紫外吸收带的类型及特征：R吸收带：含C=O,-N=O,-NO2，-N=N-基的有机物可产生这类谱带，它是n→π*跃迁形成的吸收带，ε很小，吸收谱带较弱，易被强吸收谱带掩盖，易受溶剂极性的影响而发生偏移。
K吸收带：共轭烯烃，取代芳香化合物可产生这类谱带，它是π→π*跃迁形成的吸收带，εmax>10000，吸收谱带较强。
B吸收带：是芳香化合物及杂芳香化合物的特征谱带，εmax=200，特征是峰形有精细结构，（溶剂的极性，酸碱性对精细结构的影响较大），这是由于振动次能级对电子跃迁的影响。
E吸收带：也是芳香族聚合物的特征谱带之一，也属π→π*跃迁。
①E1带:εmax >100000,是由苯环内双键上的π电子被激发所致。
②E2带：εmax的2000-14000，是由苯环的共轭双键所引起。
紫外吸收带的影响因素：①生色基和助色基②蓝移和红移③溶剂和介质④溶剂的酸碱性。
红外光谱在高分子材料研究中的应用
红外光谱在高分子材料研究中的应用1. 红外光谱技术的类型红外光谱技术包括可见漫射谱（VSI），近红外分析（NIR），中红外波谱（MIR）以及拉曼光谱（RS）等几种方法。
VSI直接从物质表面测量漫射光，可用于非比较性测定，可用于物质体积含量测定，但具有较高成本。
NIR无需涂料用于物质表面漫射，可用于量程宽范围内的比较性测定，成本中等。
MIR可用于从高纯度样品中测定某一成分含量，但具有较高成本。
RS可运用于非比较性测定，可测定极低的成分含量。
2. 红外光谱技术在高分子材料研究中的应用（1）红外光谱可用于组学和表征：组学是指研究材料的组成成分，如高分子的结构分解；表征是指研究材料的物理性质，如相变性质、粘度和折叠度。
红外光谱可以用于显示分子结构，反映相变性质，可用于粘度和折叠度测定。
（2）红外光谱可用于材料性能研究：红外光谱可以通过测量红外谱线的峰高度和宽度的变化来研究材料的性能，反映材料的结构和性质的变化。
（3）红外光谱可用于材料界面研究：红外光谱对于界面研究是非常有用的，可以研究表面物质的改性，例如在颗粒之间的界面物质成分，可以在加工过程中反映高分子材料的结构改变。
3. 红外光谱技术在高分子材料研究中的优势（1）结构定性：红外光谱可以显示样品中的分子结构，可以在用其他分析方法获得的结构数据的基础上提供更加丰富的信息，更好地识别和分子结构特征。
（2）稳定性：红外光谱测量过程不会影响样品的原始性能和稳定性，可在低温、高温、脉冲以及高压和腐蚀性环境等下进行测量。
（3）成本：红外光谱测试系统对高分子材料而言，整体成本相对较低。
（4）精度：红外光谱测试可以检测到很小的变化，精度也非常高。
（5）速度：红外光谱测量的数据采集速度很快，一般几毫秒到几秒之间，测量数据采集速度取决于扫描速度的设置，并且可以快速准确地表征高分子材料的性质及性能变化。
4. 结论红外光谱技术是一种有效、快速、稳定性好、价格合理的分子分析技术，它可以用于高分子材料的组学和表征、性能分析、界面物质表征以及其他研究领域，为高分子材料的研究提供了有效的手段。
红外反射光谱原理实验技术及应用
红外反射光谱原理实验技术及应用(总9页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除高级物理化学实验讲义实验项目名称：红外反射光谱原理、实验技术及应用 编写人：苏文悦 编写日期：2011-7-7一、实验目的（宋体四号字）1、了解并掌握FTIR-ATR 、FTIR-DRS 和FTIR-RAS 等红外光谱表面分析技术的原理、实验技术及应用2、比较分析FTIR-ATR 、FTIR-DRS 和FTIR-RAS 等红外光谱技术各自适用的样品、同一样品不同红外光谱的谱带位置及形状。
二、实验原理衰减全反射（ATR ）、漫反射（DRS ）和反射吸收（RAS ）都是傅里叶变换红外反射光谱，是FTIR 常用的表面分析技术。
1全反射光谱原理、实验技术及应用全反射：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
很多材料如交联聚合物、纤维、纺织品和涂层等，用一般透射法测量其红外光谱往往很困难，但使用FTIR 及ATR 技术却可以很方便地测绘其红外光谱。
（1）入射角与临界角在通常情况下，光透射样品时是从光疏介质的空气射向光密介质样品的，当垂直入射（入射角θ为0°）时，则全部透过界面；当θ≠0°时，如果两者的折射率相差不大，则光是以原方向透射的，但如折射率差别较大，则会产生折射现象。
当n 2与n 1有足够的差值以上)，且入射光从光密介质(n 1)射向光疏介质(n 2 )，入射角θ 大于一定数值时，光线会产生全反射现象。
这个“一定数值”的角度称为临界角图1 入射角（θ）及折射率（n 1,n 2）对光在界面上行为的影响θc 为临界角，sin θc=n 2/n 1，也即当折射角φ 等于90°时的入射角θ称为临界角θc ，如图1，其中临界角θc 和折射率n 1和n 2有如下关系： sin θ=n 2/n 1显然，临界角的数值取决于样品折射率与全反射晶体的折射率之比，对同一种全反射晶体，不同材质的样品会有不同的临界角值，表1所列数值可看出这在ATR 和MIR 方法中必须选用远大于临界角的入射角，即sin θ>n 2/n 1,以确保全反射的产生和所获光谱的质量，本实验运用单次衰减全反射ATR 附件，反射晶体是锗，入射角固定为45°，远大于临界角。
红外光谱(最全-最详细明了)
1. 收集谱图数据
通过红外光谱仪获取样品的光 谱数据。
3. 峰识别与标记
识别谱图中的特征峰，并对其 进行标记。
5. 结果输出
得出样品成分的红外光谱解析 结果。
谱图解析技巧
1. 峰归属参考
查阅相关资料，了解常见官能团或分子结构 的红外光谱峰归属。
3. 多谱图比对
将待测样品谱图与标准样品谱图进行比对， 提高解析准确性。
红外光谱与其他谱学的联用技术
红外光谱与拉曼光谱联用
拉曼光谱可以提供分子振动信息，与红外光 谱结合，可更全面地解析分子结构和化学组 成。
红外光谱与核磁共振谱联用
核磁共振谱可以提供分子内部结构的详细信息，与 红外光谱结合，有助于深入理解分子结构和化学键 。
红外光谱与质谱联用
质谱可以提供分子质量和结构信息，与红外 光谱结合，有助于对复杂化合物进行鉴定和 分析。
红外光谱在大数据与人工智能领域的应用
红外光谱数据的处理与分析
利用大数据技术对大量红外光谱数据进行处理、分析和挖掘，提取有用的化学和物理信息 。
人工智能在红外光谱中的应用
利用人工智能技术对红外光谱数据进行模式识别和预测，提高红外光谱的解析能力和应用 范围。
红外光谱数据库的建立与完善
建立和完善红外光谱数据库，为科研和工业界提供方便、快捷的红外光谱查询和服务。
分子振动与转动能级
1 2
分子振动
分子中的原子或分子的振动，产生振动能级间的 跃迁。
转动能级
分子整体的转动，产生转动能级间的跃迁。
3
振动与转动能级间的耦合
某些特定的振动模式会导致分子的转动能级发生 跃迁。
红外光谱的吸收峰与跃迁类型
吸收峰
由于分子振动或转动能级间的跃迁，导致光谱上出现暗线或 暗带。
红外光谱分析技术及其在高分子材料研究中的应用
红外光谱分析技术及其在高分子材料研究中的应用红外光谱分析技术在高分子材料研究中具有广泛的应用。
高分子材料是指由大量类型相同或相似的基本单位（单体）通过共价键相互连接形成的材料，如塑料、橡胶、纤维等。
红外光谱分析可以用于高分子材料的结构表征、化学成分分析和性能评价。
首先，红外光谱分析可用于高分子材料的结构表征。
由于高分子材料通常由许多重复单元组成，因此红外光谱中的特征吸收峰可以提供关于材料的结构信息。
例如，聚合物的主链振动频率和键长可以通过红外光谱中的C-H、C-O和C=O等吸收峰位置和强度来确定。
通过比较不同高分子材料的红外光谱，可以判断高分子链的配位方式、取代基的种类与位置等结构差异。
其次，红外光谱分析可用于高分子材料的化学成分分析。
高分子材料通常包含多种化学成分，例如主链、支链、取代基等。
红外光谱可以通过比较吸收峰的位置和强度，定量分析高分子材料中各个组分的含量。
同时，红外光谱还可以检测材料中的杂质和附加成分，以及表征材料中的交联、缩聚和氢键等化学反应。
最后，红外光谱分析可用于高分子材料的性能评价。
高分子材料的性能往往与其结构和化学成分密切相关。
通过红外光谱可以研究材料的分子间相互作用和宏观物理性质，如熔点、热稳定性、机械强度和导电性等。
红外光谱还可以用于研究材料在不同环境条件下的吸湿性、耐紫外光性能、氧化降解和老化行为等。
红外光谱分析技术在高分子材料研究中的应用不仅能够为材料设计和制备提供理论指导，还可以为材料的性能评价和质量控制提供可靠的分析手段。
随着红外光谱分析技术的不断发展和改进，相信在高分子材料研究中的应用将会进一步扩展和深入。
聚丙二醇红外光谱
聚丙二醇红外光谱全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：聚丙二醇是一种常用的化学品，也被称为聚丙烯醚二醇，化学式为C3H8O2，是一种无色无味、粘稠的液体。
在化工、医药、日化等领域都有广泛的应用，其中红外光谱技术是研究其结构和性质的重要手段之一。
聚丙二醇的红外光谱主要反映了其内部分子的振动和伸缩情况，通过对其红外光谱的分析可以了解聚丙二醇的结构和组成情况。
在红外光谱中，我们可以观察到聚丙二醇分子中羟基、碳氧双键和碳氧单键等基团的振动频率，从而确定其结构和化学键的情况。
聚丙二醇的红外光谱中会出现羟基的振动频率。
聚丙二醇中含有两个羟基基团（-OH），它们会在红外光谱中表现出特有的振动频率，在3000~3600cm-1范围内可见强烈的肩峰。
这些羟基的振动频率与其结构有关，从而可以通过红外光谱判断聚丙二醇中羟基的数量和相互作用情况。
聚丙二醇中的碳氧双键和碳氧单键也是红外光谱中的重要信号。
碳氧双键（C=O）和碳氧单键（C-O）在红外光谱中分别表现为1740~1750cm-1和1050~1150cm-1的振动峰。
通过这些振动频率的分析，可以确定聚丙二醇中碳氧双键和碳氧单键的相对数量和位置情况。
聚丙二醇的红外光谱中还会有其他一些特征峰出现，如碳氢键（C-H）的振动频率和氧杂环（C-O-C）的振动频率等。
这些特征峰的出现与聚丙二醇的结构和分子间的作用有关，通过红外光谱可以对聚丙二醇的结构和性质进行全面的了解。
聚丙二醇的红外光谱是一种非常有效的手段，可以帮助研究人员深入了解其结构和性质。
通过对其红外光谱的分析，可以确定聚丙二醇中各种基团的振动频率和相互作用情况，为其在不同领域的应用提供有力支持。
希望未来能有更多的研究能够利用红外光谱技术，深入探究聚丙二醇的结构和性质，为其在未来的应用中发挥更大的作用。
第二篇示例：聚丙二醇是一种常用的聚合物，在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
在红外光谱分析中，聚丙二醇的红外光谱具有特定的特征峰，可以用于对其进行快速准确的鉴定和分析。
化学分析中的红外光谱技术
化学分析中的红外光谱技术红外光谱技术是一种重要的分析方法，广泛应用于化学领域。
它主要通过测定物质在红外光区域的吸收特性，从而获取有关物质结构和组成的信息。
以下是关于红外光谱技术的一些关键知识点：1.红外光谱的原理：红外光谱是利用物质对红外光的吸收作用，分析物质分子内部结构的一种技术。
红外光的波长范围在4000-400cm-1之间，不同类型的化学键和官能团在红外光区域有特定的吸收频率。
2.红外光谱仪：红外光谱仪是进行红外光谱分析的主要仪器设备。
它主要由光源、样品室、分光镜、检测器等部分组成。
样品通过红外光源照射，经过样品室后，由分光镜分离出不同波长的光，最后由检测器检测吸收的光强。
3.红外光谱图：红外光谱图是表示物质红外光谱吸收情况的图表。
横轴表示波数（cm-1），纵轴表示吸收强度。
红外光谱图可以用来分析物质的分子结构、化学键类型和官能团等信息。
4.红外光谱的应用：红外光谱技术在化学分析领域具有广泛的应用，可以用于定性分析、定量分析、结构分析、混合物分析等。
例如，通过红外光谱可以确定有机化合物的分子结构，分析高分子材料的组成等。
5.红外光谱的解析：红外光谱的解析主要包括峰的识别、峰的归属和峰的积分等步骤。
通过对红外光谱图中的吸收峰进行识别和归属，可以确定物质中的化学键类型和官能团，从而推断出物质的结构信息。
6.红外光谱的优点：红外光谱技术具有快速、简便、灵敏、准确等优点，是一种非常重要的分析方法。
它不仅适用于固体、液体样品，还可以用于气体和薄膜样品的研究。
7.红外光谱的局限性：虽然红外光谱技术具有很多优点，但也存在一定的局限性。
例如，红外光谱信号易受样品环境、化学计量比等因素的影响，因此在分析过程中需要注意样品的制备和测试条件的控制。
以上是关于化学分析中红外光谱技术的一些关键知识点，希望对您有所帮助。
习题及方法：1.习题：红外光谱图中，吸收峰的位置与哪个因素有关？解题思路：此题考查对红外光谱图的基本理解。
红外光谱分析方法在材料研究中的应用
红外光谱分析方法在材料研究中的应用专业：学号：姓名：摘要红外光谱法是一种近代物理分析方法。
又称“红外分光光度分析法”。
是分子吸收光谱的一种。
根据不同物质会有选择的性吸收红外光区的电磁辐射来进行结构分析；对各种吸收红外光的化合物的定量和定性分析的一种方法。
物质是由不断振动的状态的原子构成，这些原子振动频率与红外光的振动频率相当。
用红外光照射有机物时，分子吸收红外光会发生振动能级跃迁，不同的化学键或官能团吸收频率不同，每个有机物分子只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱，所得到的吸收光谱通常称为红外吸收光谱，简称红外光谱“IR”，。
对红外光谱进行分析，可对物质进行定性分析。
各个物质的含量也将反映在红外吸收光谱上，可根据峰位置、吸收强度进行定量分析。
它是鉴别化合物和物质分子结构的常用手段之一，广泛应用于有机化学，高分子化学，无机化学，材料，化工，环境，生物，医药等领域。
前言19世纪初人们通过实验证实了红外光的存在。
二十世纪初人们进一步系统地了解了不同官能团具有不同红外吸收频率这一事实。
1950年以后出现了自动记录式红外分光光度计。
随着计算机科学的进步，1970年以后出现了傅立叶变换型红外光谱仪。
红外测定技术如全反射红外、显微红外、光声光谱以及色谱-红外联用等也不断发展和完善，使红外光谱法得到广泛应用。
红外及拉曼光谱都是分子振动光谱。
通过谱图解析可以获取分子结构的信息。
任何气态、液态、固态样品均可进行红外光谱测定，这是其它仪器分析方法难以做到的。
由于每种化合物均有红外吸收，尤其是有机化合物的红外光谱能提供丰富的结构信息，因此红外光谱是有机化合物结构解析的重要手段之一。
红外光谱仪是的发展基本可以分为三代产品。
第一代产品属棱镜式色散型红外光谱仪。
由于它的棱镜材料多是卤化物如：溴化钾等。
其折射率均随温度的变化而变化，且分辨率低，光学元件制成工艺复杂，仪器需恒温，低湿度等。
20世纪60年代以后发展起来的第二代产品属光栅式色散型红外光谱仪，它的分辨率测量范围都较第一代产品好。
红外光谱及其在高分子研究中的应用
含邻二 取代苯环
H
748cm （单峰）
1 3430cm 1， 3300cm （双峰）
1
NH 2 NH 2 C N
as CH 3 as CH 3 s CH 3
1622cm
1 1
为伯胺
1303cm 1， 1268cm
1 2925cm （较强）
1442cm 1380cm
1 1
为 CH 3
续前
结构为
第六节 红外吸收光谱仪
（三）、未知物结构的确定
• 解析红外谱图的一般原则 1. 试样的纯化 • 红外样品需纯度很高（98%以上），不含干扰测定 物质。可利用各种分离手段如：分馏、萃取、重 结晶、层析等提纯试样 2. 了解工作 • 了解样品来源、外观，根据样品存在的形态选择 适当的制样方法；观察样品的颜色和气味；注意 样品的纯度以及样品的元素分析，相对分子质量， 熔点、沸点、溶解度、折光率等物理常数的测定 结果——缩小结构的推测范围
1
3100 ~ 3000 cm ~ 1650 cm
1
无
CH 吸收
无
C C 吸收
否定结构 3
s C ( CH 3 ) 3 特征吸收
结构 1不具有 1395和1363cm 1双峰
综上，峰归属如下：
OH as CH 3 as CH 3 C O
否定结构 1
3360cm
1
2970cm 1， 1476cm 1， 1235cm
（3） 图中的吸收峰往往不可能全部解析，特 别是指纹区 （4）掌握主要基团的特征吸收
3000cm-1是个界，不饱和CH﹥3000，饱和CH﹤ 3000 苯环C=C1650~1450 2~4个中强吸收峰。利用指纹 区判断单、双、三取代
傅里叶变换红外光谱法在高分子材料研究中的应用
傅里叶变换红外光谱法在高分子材料
研究中的应用
傅里叶变换红外光谱法（FT-IR）是一种常用的非破坏性表征高分子材料结构的技术。
它通过测量材料吸收、透射或反射红外光的强度，得到材料的红外吸收光谱图像。
这些光谱图像可以提供材料的分子振动信息，从而揭示材料的分子结构、化学键信息和分子间相互作用等重要特征。
在高分子材料研究中，FT-IR可以用于以下方面：
1. 确定材料的组成和结构：FT-IR可以检测材料中的特定化学键类型，如C-H键、O-H键、N-H键等。
通过观察这些键的吸收峰位置和强度，可以确定材料的组成和结构。
2. 研究材料的互作用：高分子材料通常包含多种功能性基团，它们之间会相互作用。
FT-IR可以检测这些基团之间的相互作用，例如氢键、范德华力等。
3. 分析材料的热性能：高分子材料的热性能与其分子结构密切相关。
FT-IR可以用于研究高分子材料的热性能，如热稳定性、热分解等。
4. 研究材料的形态结构：FT-IR还可以与显微镜等其他技术相结合，用于研究材料的形态结构，如薄膜、纤维等。
总之，FT-IR技术在高分子材料研究中具有广泛的应用前景，可以提供有关高分子材料结构、性能和功能的有价值的信息。
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聚醚胺红外光谱
聚醚胺红外光谱全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：聚醚胺是一种具有重要应用价值的高分子材料，其在材料科学领域有着广泛的应用。
而红外光谱是一种常用的表征手段，通过分析聚醚胺的红外光谱可以了解其分子结构和化学成分。
本文将围绕聚醚胺红外光谱这一主题展开介绍。
我们来了解一下什么是聚醚胺。
聚醚胺是一类聚合物，由醚和胺基组成，具有良好的机械性能和化学性能。
由于其分子中含有醚和胺基团，因此聚醚胺具有一定的柔韧性和耐磨性，同时也具有一定的热稳定性和化学稳定性。
聚醚胺可以通过聚合反应合成，通常采用缩合聚合或开环聚合的方式。
接下来，我们将重点介绍聚醚胺的红外光谱。
红外光谱是一种通过测量物质在红外光区的吸收强度来研究物质分子结构的手段。
在分子中，不同的化学键和官能团会有特定的吸收频率和吸收强度，通过对红外光谱的分析可以确定化学键的种类和分子结构。
对于聚醚胺这样的高分子材料，其红外光谱可以提供丰富的信息，帮助我们了解其分子结构和性质。
在聚醚胺的红外光谱中，常见的吸收峰包括C-H伸缩振动、N-H 伸缩振动、C=O伸缩振动、C-N伸缩振动等。
由于聚醚胺中含有醚和胺基团，因此在其红外光谱中会有特定的吸收峰对应于这些官能团。
醚基的伸缩振动通常在1000-1300 cm-1的区域内出现，而胺基的伸缩振动则在3000-3500 cm-1的区域内出现。
通过分析这些吸收峰的位置和强度，可以确定聚醚胺的分子结构和化学成分。
聚醚胺的红外光谱还可以用来分析其热性能和稳定性。
在高分子材料的应用过程中，热性能和稳定性是非常重要的指标。
通过对聚醚胺的红外光谱进行热分析，可以了解其在高温下的热分解行为和热稳定性。
这对于优化聚醚胺的合成工艺和应用条件具有重要意义。
第二篇示例：聚醚胺红外光谱是指通过红外光谱技术对聚醚胺材料进行分析的过程。
聚醚胺是一种重要的高分子材料，具有优良的机械性能和化学稳定性，广泛应用于航空航天、汽车制造、环保等领域。
通过对聚醚胺材料进行红外光谱分析，可以了解其分子结构、功能团和化学键等信息，为材料的研究与应用提供重要参考。
热重-红外光谱联用
热重-红外光谱联用1.引言1.1 概述热重-红外光谱联用是一种先进的分析技术，结合了热重分析和红外光谱分析两种方法的优势。
热重分析是一种测量材料随温度变化时质量的变化的方法，它可以提供样品的热稳定性、热分解反应等信息。
而红外光谱是一种用于分析物质分子结构的方法，它可以提供样品的化学成分、官能团等信息。
热重-红外光谱联用技术的原理是将热重分析仪和红外光谱仪相结合，同时对样品进行热重和红外光谱的测量。
在热重分析过程中，样品随着温度的变化会出现质量的变化，这些变化可能与样品的热降解、失水等现象相关。
而在红外光谱测量中，通过检测样品对不同波长的红外光的吸收情况，可以得到样品的分子结构和化学键的信息。
通过将这两种分析方法联用，可以在一个实验中获得更加全面和准确的样品特性信息。
热重-红外光谱联用技术在许多领域有广泛的应用。
例如，在化学领域，可以通过该技术对有机化合物的热降解过程和产物进行研究，从而了解有机物的热稳定性和降解路径。
在材料科学领域，该技术可以用于研究材料的热性能、热分解过程以及材料的成分和官能团等信息。
此外，热重-红外光谱联用技术还可以应用于药学、环境科学等领域的研究中，为科学家提供更多的分析手段和数据支持。
综上所述，热重-红外光谱联用技术的发展和应用为科学研究和工业生产提供了强有力的工具。
它的优势在于能够同时获得热重和红外光谱的信息，从而全面了解样品的物理、化学性质。
未来，热重-红外光谱联用技术还有许多潜在的应用，可以进一步提升分析的准确性和效率，为各个领域的研究和发展做出更大的贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:本文共分为三个主要部分，即引言、正文和结论。
下面将对这三个部分进行详细的介绍。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
在概述中，将对热重-红外光谱联用这一主题进行简要介绍，引起读者的兴趣。
接着，说明了本文的总体结构，即引言、正文和结论部分，使读者对文章内容有一个清晰的概念。
最后，明确了本文的目的，即探讨热重-红外光谱联用的原理、应用、优势和潜在应用，旨在为读者提供关于热重-红外光谱联用的全面了解。
红外光谱实验报告
红外光谱实验报告一、实验原理：1、红外光谱法特点：由于许多化合物在红外区域产生特征光谱，因此红外光谱法广泛应用于这些物质的定性和定量分析，特别是对聚合物的定性分析，用其他化学和物理方法较为困难，而红外光谱法简便易行，特别适用于聚合物分析。
2、红外光谱的产生和表示红外光谱定义：分子吸收红外光引起的振动能级跃迁和转动能级跃迁而产生的吸收信号。
分子发生振动能级跃迁需要的能量对应光波的红外区域分类为：i.近红外区：10000-4000cm-1ⅱ.中红外区：4000-400cm-1——最为常用，大多数化合物的化键振动能级的跃迁发生在这一区域。
ⅲ.远红外区：400-10cm-1产生红外吸收光谱的必要条件：1）分子振动：只有在振动过程中产生偶极矩变化时才能吸收红外辐射。
ⅰ.双原子分子的振动：（一种振动方式）理想状态模型——把两个原子看做由弹簧连接的两个质点，用此来描述即伸缩振动；图1 双原子分子的振动模型ⅱ.多原子分子的振动：（简正振动，依据键长和键角变化分两大类）伸缩振动：对称伸缩振动反对称伸缩振动弯曲振动：面内弯曲：剪切式振动（变形振动）平面摇摆振动面外弯曲振动：扭曲振动非平面摇摆振动※同一种键型，不对称伸缩振动频率大于对称伸缩振动频率，伸缩振动频率大于弯曲振动频率。
※当振动频率和入射光的频率一致时，入射光就被吸收，因而同一基团基本上总是相对稳定地在某一特定范围内出现吸收峰。
ⅲ.分子振动频率：基频吸收（强吸收峰）：基态到第一激发态所产生分子振动的振动频率。
倍频吸收（弱吸收峰）：基态到第二激发态，比基频高一倍处弱吸收，振动频率约为基频两倍。
组频吸收（复合频吸收）：多分子振动间相互作用，2个或2个以上基频的和或差。
※由于E振动>E转动，分子吸收红外光，从低的振动能级向高的振动能级跃迁时，必然伴随着转动能级的跃迁，因此红外光谱图是正负效应叠加，呈曲线而非直线ⅳ.分子振动自由度：基本振动的数目称为振动自由度。
聚丙烯腈的红外光谱
聚丙烯腈的红外光谱聚丙烯腈是一种高分子化合物，它在红外光谱中表现出独特的光谱特征。
红外光谱是通过测量样品与红外光的交互作用来研究化合物结构的一种非破坏性分析方法。
本文将介绍聚丙烯腈在红外光谱中的特征及其在化学研究和实际应用中的意义。
聚丙烯腈的红外光谱呈现出多个谱峰，其位置和强度可以用于表征分子中的不同化学官能团。
在聚丙烯腈的红外光谱中，最常见的化学官能团为氰基（C≡N）和甲基（CH3），它们在不同波数处产生了不同的吸收峰。
氰基的吸收峰通常出现在2200-2300 cm-1区域，这是由于氰基的三键振动引起的。
在红外光谱中，氰基的振动频率特别高，因此可以用来检测具有氰基官能团的化合物。
除了氰基和甲基之外，聚丙烯腈的红外光谱中还可以观察到一些其他化学官能团的吸收峰，如亚胺基（C=O）、芳香环（Ar-H）和亚胺基的伸缩振动（C-N）。
通过观察这些吸收峰的位置和强度，可以进一步确定聚丙烯腈分子中的不同官能团及其相对含量。
聚丙烯腈在红外光谱中的特征对于其在化学研究和实际应用中的意义非常重要。
在纺织工业中，聚丙烯腈是一种常用的原料，用于生产合成纤维。
在聚合物材料的制备过程中，红外光谱可以用于检测反应产物的结构和纯度，以及确定合成过程中可能存在的化学反应。
聚丙烯腈的红外光谱还可以用于检测化学反应或材料中可能存在的缺陷。
如果聚合反应不完全，会导致产物中存在未反应的单体，这些单体通常也会在红外光谱中表现出特征吸收峰。
通过对这些吸收峰的分析，可以确定反应的完整性，并指导进一步的合成步骤。
聚丙烯腈的红外光谱对于确定其分子结构和化学官能团的存在非常重要，对于化学研究和工业生产都具有广泛的应用价值。
聚丙烯腈在红外光谱中的特征还可以用于确定其性质和应用。
在高分子材料中，聚丙烯腈可以被用作制备纤维、薄膜和聚合物膜等材料的原料。
通过对聚丙烯腈的红外光谱进行分析，可以确定其分子量、分子结构和官能团的种类和含量等信息，以指导材料选择和制备步骤的优化。
红外反射光谱原理实验技术及应用
高级物理化学实验讲义实验项目名称：红外反射光谱原理、实验技术及应用编写人：苏文悦编写日期：2011-7-7一、实验目的（宋体四号字）1、了解并掌握FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱表面分析技术的原理、实验技术及应用2、比较分析FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱技术各自适用的样品、同一样品不同红外光谱的谱带位置及形状。
二、实验原理衰减全反射（ATR）、漫反射（DRS）和反射吸收（RAS）都是傅里叶变换红外反射光谱，是FTIR常用的表面分析技术。
1全反射光谱原理、实验技术及应用全反射：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。
很多材料如交联聚合物、纤维、纺织品和涂层等，用一般透射法测量其红外光谱往往很困难，但使用FTIR及ATR技术却可以很方便地测绘其红外光谱。
（1）入射角与临界角在通常情况下，光透射样品时是从光疏介质的空气射向光密介质样品的，当垂直入射（入射角θ为0°）时，则全部透过界面；当θ≠0°时，如果两者的折射率相差不大，则光是以原方向透射的，但如折射率差别较大，则会产生折射现象。
当n2与n1有足够的差值(0.5以上)，且入射光从光密介质(n1)射向光疏介图1 入射角（θ）及折射率（n1,n2）对光在界面上行为的影响θc为临界角，sinθc=n2/n1质(n2)，入射角θ大于一定数值时，光线会产生全反射现象。
这个“一定数值”的角度称为临界角，也即当折射角φ等于90°时的入射角θ称为临界角θc，如图1，其中临界角θc和折射率n1和n2有如下关系： sinθ=n2/n1显然，临界角的数值取决于样品折射率与全反射晶体的折射率之比，对同一种全反射晶体，不同材质的样品会有不同的临界角值，表1所列数值可看出这一关系。
表1在ATR和MIR方法中必须选用远大于临界角的入射角，即sinθ>n2/n1,以确保全反射的产生和所获光谱的质量，本实验运用单次衰减全反射ATR附件，反射晶体是锗，入射角固定为45°，远大于临界角。
红外光谱在高分子材料研究中的应用
2019年15期应用科技科技创新与应用Technology Innovation and Application红外光谱在高分子材料研究中的应用尚建疆1，张帅2，张新慧2，朱小燕1，刘芳1（1.伊犁职业技术学院，新疆伊宁835000；2.伊犁南岗化工有限责任公司，新疆伊宁835001）引言研究高分子材料或聚合物的组成、结构及变化过程，以制备高性能材料，成为目前重要的研究方向。
红外光谱法（IR ）是目前高分子材料研究中一种重要的分析测试方法，具有操作方法简单、技术成熟等特点，能比较直观高效、准确地表征出物质的结构及其变化，因此，己经广泛地应用于高分子材料研究、有机合成、无机化学、化工、生物、医药、环境等领域。
1红外光谱技术红外光谱技术是利用物质分子吸收红外辐射后，产生的振动或转动运动引起偶极矩的变化使分子能级跃迁，相应区域的光被吸收的现象，从而得到红外光波长与透射率的曲线。
红外光谱能够提供丰富的物质结构信息，气体、液体、固体都用检测，并且用量少、分析快、不破坏样品，因此，红外光谱法成为鉴定高分子化合物和测定其分子结构的有效方法之一。
2红外光谱在高分子材料研究中的应用2.1聚合物的分析与鉴别聚合物的种类繁多，红外光谱图复杂，通过解谱并不能得到物质的准确构成，只能推测出物质分子的大致结构以及官能团状况，最后要根据分析结果与标准谱图进行对比才能得到最终结果。
聚乙烯（PE ）结构简单，因而可以能过吸收峰直接确定，如图1。
但是对于复杂聚合就不能仅依靠红外光谱图判断其种类。
如图2，根据苯环-C =C-的弯曲振动、-CH 2-不对称伸缩振动等，只能缩小归属范围，最后与标准谱图对比方能确定该化合物为聚苯乙烯。
2.2聚合物结构及变化的研究通过红外光谱法可以研究聚合物分子链的组成、结构、构型等。
此外，还可以研究聚合物在一定的条件下分子结构发生的变化，如老化、硫化、固化等。
李圆等[1]将丙烯酰胺和淀粉通过接枝共聚形成聚合物凝胶体系。
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表面 的微 区无损测量 , 可 以获得官 能团和化合物 在微 区空间分 布的红 外光谱 图像 网 "
1. 2
1.2.1
高分子材 料制 样方法
薄膜 法
认 人 的指纹 一样 "通过 红 外光谱 不 仅 可 区分 不
同类型 的高 分子 材料 , 而 且还 可 区分 某 些结 构
有些厚 度 适 中的透 明薄 膜可 以直 接用 于红
第 32 卷 扩第 认期
文章编号: 1672一 8785(2011)09一 0043一 04
红
外
红 外光谱在高分 子材料研 究中的 应用
翁 秀兰 ,2 王 宇龙 陈永新 李士 引 (1. 福建师范大学化学与材料学院, 福建 福州 350007 ;
2. 福 建 省 高分 子 材 料重 点实 验 室 , 福 建 福 州 35000 ) 7
掌握 , 并 且 能 够 比较 直 观 地 反 映 出化 合 物 的 结
在 此 区 域 内形 成 的 光 谱 属 于 振 动 光 谱 "除 了 光 学 异构体 之外 , 每 一种 化合 物都 有 自己 的红外 吸 收 谱 "因 此 , 将 红 外 吸 收 带 的 位 置 和 强 度 转 化
收 稿 日期 : 2011一 28 04一 作 者简 介 : 翁 秀 兰 ( 98 一 " 女, 福 建 福 清 人, 博士研 究 生, 助理 研 究 员, 主 要从 事热 重 一 外联 用 仪及 环 境修 复 l 0 ) 红
外光 谱测 定 , 而厚 度稍 厚 的只 需轻 轻拉 伸 使之
变 薄 后 就 可 以使用 了 "热 塑性 高分 子材 料 在一 定温 度 下可 以经 热压 制成薄 膜 使 用 "对 于不 能 热 压的高 分子 材 料 , 可 以将 其溶 解 在适 当 的溶 剂 中制成 溶 液 , 然 后将 溶液 浇在 平 滑 的物体 表 面上 , 待溶 剂完全挥发 后揭下薄 膜使用 " 种方 这 法 非 常有 用 , 但 应 注意溶 剂 可能会 残 留在 薄 膜 中而 带来 假象 " 因而选 择适 当 的溶剂 和 实现 彻 底 干燥 是很 重要 的 "或者是 在 K B 片上成膜 , r
分束器, 接着反射至样品池后到达检测器; 另一
束经分束器反射到动镜上, 随后反射 回分 束器 , 接着透过分束器与定镜上的反射 光一起 形成干涉 光透过 样品池, 进入检测器 "用检测器 检测带有
成 分 的重 要方 法 "它先 将红 外光 照射 在待 检材
料 上 , 然 后 通过 检测 材料 吸收 (或透过) 光 的强
中图分 类号 : 0 657. 33 文献 标识码 : A D o i: 103 969/j.s 1672一 i sn. 5755. 2011. 009 09
A P P lie a t io n o f In f a r e d S P e e tr o m e try r
in P o ly m e r M a t e r ia ls
将红外光谱 用 于固体 ! 液体 和气 体 的定性/定量 分 析 l "高分 子材 料是 我 国化 工产 品 中的一个 ] z
重要 组 成 部 分 , 而 且 在 其 它 领 域 中 的 应 用 也 越
来 越 广 泛 "因此 , 了解 高 分 子 材 料 的 组 成结 构 以 进 一 步 改 进 其 性 能 , 已经 成 为 一 些 化 工 研 究 人 员 的 专 门课 题 "在 高 分 子 材 料 研 究 中, 最 常 用 的 分 析 方 法 是 红 外 光 谱 法 "该 方 法 操 作 简 单 , 易 于
O 引言
1900 年 至 19 10 年 期 间 , W . W . C ob l entz 通
成化 合物 的特 性信 息, 是 光谱 定性 和 定量 分析 的基础 "红外 光谱有 化合物 / 指纹 0 之 称, 是有
机化 合物鉴 定 和结 构分 析 的重 要 工具 "鉴 于其
过用 红外 光测 量 有机 物液体 的吸收 光谱 建立起 了红外光谱法 "此后 , 该方法 作为 一种新 的分析 方法 得到 了迅 速发 展 "红外 区按波 长 可分 为近
定量分析 , 并在研究分子 间和分子 内部的相 互作
光谱 图
图 1 傅 里 叶变 换 光 谱 仪 的 结构 框 图
但是 , 通 常 的红 外透 射 光谱 , 即使是 傅 里
叶变换红外透射光谱 , 也 存在一些不足之 处, 于
是漫反 射傅 里 叶变换 红外 光 谱技 术便 应运 而 生
了" 该技术具有很多优 点: (l 无需制样, 无需改 ) 变样品的形状, 不会污染样品; (2) 不要求样 品具
摘
要 : 简 单介 绍 了红 外光谱 法 的研 究进 展 ! 制样 方 法及 其在 高分 子材料 领 域 的应 用
情况 "该方 法具有快速 !方 便等优 点, 因而在高分子材料研 究 中发挥着 重要作用 "展望
了红外技 术在 高分 子材 料领 域 中 的应用 前景 "
关键词 : 红外光谱; 高分子材 料; 应 用
功 能 的 运 用 , 通 过 实 现 非均 匀 样 品和 不 平 整 样 品
http:// o urnal. tp . j si ae.en/ hw
第 32 卷策维g 期
红
外
谱, 其特征 吸收谱带 的数 目 !频率 !形 状和 强度
均会因化合物及其 聚集状态而 异 "因此, 根 据化 合物 的 吸收光谱 便 可找 出该 化合 物 , 这 就像 辨
研 究 " E 一 ail w xl914 15 @ 163 i o tp. en/hw si ae.
INFR AR ED (M o NT H比 )/V oL . 32, N o . SEP 20 11 9,
红 构 变 化 "本 文简 单介 绍红 外光 谱 及其 发 展前景
灵 敏 度 达 到 纳 克 级 (l ) , 测 量 显 微 区 的 直 径 达 g l
数十微 米 [ " 2 世 纪 9 年代 初, 人 们开 始将 ] s 0 0
计算机数据处理 系统 ! 计算机接 口和 电子线路系
统等几个主要部分组成 的 "其 中, 光学测量系统 用于测量和收集数据 , 计算机用于处理 数据 和控
( 可直接将样 品放在样 品支架上进行 测定; ( 4) 5) 可以同时测定多种组分 "以上这些特 点使其很 适
合对样 品进行无损检 测, 如对珠宝 !钻石和 纸 币
等的真伪进 行鉴定, 并 且不会对样 品产 生任何 不 良作 用 { " 20 世 纪 80 年代 初 , 人 们开 始将 显 7]
微镜 技术应 用到傅 里叶变换红外光 谱仪上, 使微 区成分的分 析和测量变 得简单而 又快 捷, 其检 测
外
20 11 年 9 月
图 "其中, 干涉仪 由定镜 M l ! 动镜 M z 和分束器
和 红外光谱 在高分 子材料 研 究中的应用情 况 "
B S 等几部分组成. 当光源发出一束光后, 分束器
将其分成两束: 一束透射到定镜上, 随后反射 回
1 红外光谱技术
红 外光 谱分 析是 一 种用于 鉴定 高分子 材料
红 外 (波 长 为 住7 ~ 2 5 娜 ) ! 中红 外 (波 长 为 2. 8 5 ~ 25 脚 ) 和 远 红 外 (波 长 为 25 ~ 1000 拼 ) 3 个 区 m 域 [ "其 中 , 关 于 中红 外 区 的 研 究 最 为 广 泛 " ] l