傅里叶红外光谱分析PPT课件
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傅里叶红外光谱分析
①研糊法（液体石腊法） ②KBR压片法 ③薄膜法
在定性分析中，所制备的样品最好使最强的吸收峰透过率为10%左右。
2019/9/26
3.1 固体样品
•3.1.1 压片法 •取1 ～ 2mg的样品在玛瑙研钵中研 磨成细粉末与干燥的溴化钾（A. R.级 ,200度烘烤）粉末（约100mg，粒度 200目）混合均匀，装入模具内，在 压片机上压制成片测试。12mpa
红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 670 cm-1 依据基团的振动形式，分为四个区： (1)4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S） (2)2500 1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区
(3)1900 1200 cm-1 双键伸缩振动区
1.1、概述
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱 辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构 近红外区 中红外区 远红外区
2019/9/26
2019/9/26
红外光谱与有机化合物结构
红外光谱图： 纵坐标为吸收强度， 横坐标为波长λ （ m ） 和波数1/λ 单位：cm-1 可以用峰数，峰位， 峰形，峰强来描述。
(4)1200 670 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区
2019/9/26
4.2、分子结构与吸收峰
molecular structure and absorption peaks
4.2.1． X—H伸缩振动区（4000 2500 cm-1 ）
（1）—O—H 3650 3200 cm-1 确定 醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强
2019/9/26
溶剂
傅立叶红外光谱样品调制及图谱解析技巧PPT课件
第13页/共55页
气体池以及气体池架
将气体池放在气体池架上即可，气体池的 两边由KBr窗片或其它类型的盐片密封，要特 别注意防止盐片受潮。
第14页/共55页
二、红外光谱解析技巧
1、分子结构对基团吸收谱带位置的影响
在双原子分子中，其特征吸收谱带的位置由键力常数和原
子质量决定。在复杂的有机化合物分子中，某一基团的特征
第6页/共55页
常用的反射配件
• 固体样品 • 粉末样品 • 定性及定
量分析
漫反射附件
第7页/共55页
可用于： • 单层膜分析 • LB膜 • 镀膜、薄层 • 分子取向研究 • 黑色样品
80º角水平反射附件
第8页/共55页
水平ATR
第9页/共55页
• 液体 • 凝胶 • 糊状 • 固体 •膜 • 反应过
第20页/共55页
表 酸酐的υC=O谱带
酸 酐 υC=O/cm-1
酸酐
υC=O/cm-1
乙酸酐 1825，1748
丁二酸酐
1865，1782
己酸酐 1820，1760 戊二酸酐
1802，1761
苯甲酸酐 1780，1715 邻苯二甲酸酐 1845，1775
第21页/共55页
• 二元酸两个羰基之间只有1－2个碳原子时，会出现两 个υC=O
制备高聚物薄膜常用溶剂
适合的溶剂
苯 甲醇 二甲基甲酰胺 氯仿或丙酮 甲酸 二氯乙烷 丙酮 四氯乙烷 四氢呋喃 二甲亚砜 甲苯、四氢萘 水
高聚物
聚乙丁烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等 聚醋酸乙烯酯、乙基纤维素 聚丙烯腈 聚甲基丙烯酸甲酯 尼龙6 聚碳酸酯 醋酸纤维素 涤纶 聚氯乙烯 聚酰亚胺、聚甲醛（热） 聚乙烯（热） 、聚丙烯（热） 聚乙烯醇（热） 、甲基纤维素
气体池以及气体池架
将气体池放在气体池架上即可，气体池的 两边由KBr窗片或其它类型的盐片密封，要特 别注意防止盐片受潮。
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二、红外光谱解析技巧
1、分子结构对基团吸收谱带位置的影响
在双原子分子中，其特征吸收谱带的位置由键力常数和原
子质量决定。在复杂的有机化合物分子中，某一基团的特征
第6页/共55页
常用的反射配件
• 固体样品 • 粉末样品 • 定性及定
量分析
漫反射附件
第7页/共55页
可用于： • 单层膜分析 • LB膜 • 镀膜、薄层 • 分子取向研究 • 黑色样品
80º角水平反射附件
第8页/共55页
水平ATR
第9页/共55页
• 液体 • 凝胶 • 糊状 • 固体 •膜 • 反应过
第20页/共55页
表 酸酐的υC=O谱带
酸 酐 υC=O/cm-1
酸酐
υC=O/cm-1
乙酸酐 1825，1748
丁二酸酐
1865，1782
己酸酐 1820，1760 戊二酸酐
1802，1761
苯甲酸酐 1780，1715 邻苯二甲酸酐 1845，1775
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• 二元酸两个羰基之间只有1－2个碳原子时，会出现两 个υC=O
制备高聚物薄膜常用溶剂
适合的溶剂
苯 甲醇 二甲基甲酰胺 氯仿或丙酮 甲酸 二氯乙烷 丙酮 四氯乙烷 四氢呋喃 二甲亚砜 甲苯、四氢萘 水
高聚物
聚乙丁烯、聚丁二烯、聚苯乙烯等 聚醋酸乙烯酯、乙基纤维素 聚丙烯腈 聚甲基丙烯酸甲酯 尼龙6 聚碳酸酯 醋酸纤维素 涤纶 聚氯乙烯 聚酰亚胺、聚甲醛（热） 聚乙烯（热） 、聚丙烯（热） 聚乙烯醇（热） 、甲基纤维素
傅里叶红外光谱分析.共88页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
傅里着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
傅里叶变换红外光谱仪ppt课件
12
（2）共轭效应 共轭效应使共轭体系中
的电子云密度平均化，即双键键强减小， 振动频率红移 (减小）。也以C＝O为例：
13
空间效应
（1）空间位阻 破坏共轭体系的共平面性，使 共轭效应减弱，双键的振动频率蓝移（增大）。
CH(CH3)2
O
O
O
CH3
1663cm-1
CH3 CH3
1686cm-1
CH3 CH(CH3)2
叁键和
CC、CN、NN和
累积双键区 2500~2000cm-1 C＝C＝C、N＝C＝O
等的伸缩振动
双键区 单键区
2000~1500cm-1 C=O、C=C、C=N、 NO2、苯环等的伸缩振动
1500~400cm-1 C－C、C－O、C－N、 C－X等的伸缩振动及含
氢基团的弯曲振动。
9
红外吸收峰的类型
• 基频峰 分子吸收一定频率的红外光，若振动能级
由基态（n=0）跃迁到第一振动激发 （n=1）时，所产生的吸收峰称为基频峰。 由于n=1，基频峰的强度一般都较大，因 而基频峰是红外吸收光谱上最主要的一 类吸收峰。 • 泛频峰 包括：倍频峰、合频峰、差频峰，一般都 很弱常观测不到。
10
影响基团频率位移的因素
23
傅里叶变换红外光谱仪的工作原理图
24
迈克尔逊红外干涉仪原理图
25
光源
1.能斯特灯 由粉末状氧化锆、氧化钇、氧化钍等稀土氧化 物加压成型，并在高温下烧结成的空心或实心 细棒,功率为50-200W，波长2-25μm寿命1000h。
2.硅碳棒 由硅砂加压成型，并在高温下烧结成的两端粗 中间细的实心棒，功率200-400W，波长230μm，寿命大于1000h。
（2）共轭效应 共轭效应使共轭体系中
的电子云密度平均化，即双键键强减小， 振动频率红移 (减小）。也以C＝O为例：
13
空间效应
（1）空间位阻 破坏共轭体系的共平面性，使 共轭效应减弱，双键的振动频率蓝移（增大）。
CH(CH3)2
O
O
O
CH3
1663cm-1
CH3 CH3
1686cm-1
CH3 CH(CH3)2
叁键和
CC、CN、NN和
累积双键区 2500~2000cm-1 C＝C＝C、N＝C＝O
等的伸缩振动
双键区 单键区
2000~1500cm-1 C=O、C=C、C=N、 NO2、苯环等的伸缩振动
1500~400cm-1 C－C、C－O、C－N、 C－X等的伸缩振动及含
氢基团的弯曲振动。
9
红外吸收峰的类型
• 基频峰 分子吸收一定频率的红外光，若振动能级
由基态（n=0）跃迁到第一振动激发 （n=1）时，所产生的吸收峰称为基频峰。 由于n=1，基频峰的强度一般都较大，因 而基频峰是红外吸收光谱上最主要的一 类吸收峰。 • 泛频峰 包括：倍频峰、合频峰、差频峰，一般都 很弱常观测不到。
10
影响基团频率位移的因素
23
傅里叶变换红外光谱仪的工作原理图
24
迈克尔逊红外干涉仪原理图
25
光源
1.能斯特灯 由粉末状氧化锆、氧化钇、氧化钍等稀土氧化 物加压成型，并在高温下烧结成的空心或实心 细棒,功率为50-200W，波长2-25μm寿命1000h。
2.硅碳棒 由硅砂加压成型，并在高温下烧结成的两端粗 中间细的实心棒，功率200-400W，波长230μm，寿命大于1000h。
傅里叶红外光谱分析共87页PPT文档89页
16、云无心以出ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
傅里叶红外光谱分析共87页
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
傅里叶红外光谱分析共87页
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
傅里叶红外光谱分析原理与方法PPT文档共110页
傅里叶红外光谱分析原理与方法
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
傅立叶红外光谱定性分析资料课件
在食品安全领域，傅立叶红外光谱定性分析将 用于检测食品中的添加剂、农药残留和有害物 质，保障食品安全和消费者健康。
THANKS
谢谢
医药领域
用于药物研发、药物分析和疾病诊断。
傅立叶红外光谱定性分析的基本原理
物质对红外光的选择性吸收
不同化学键或官能团在特定波长范围内对红外光有选择性吸收。
傅立叶变换
通过傅立叶变换将干涉图转换为光谱图，便于分析和解析。
谱图解析
对比已知的红外光谱标准谱图，确定被测物质的化学结构和组成。
02
CHAPTER
数据处理
在进行数据处理时，应选择合适的处理方法 ，避免引入误差。
仪器维护
定期对傅立叶红外光谱仪进行维护和保养， 确保仪器的稳定性和准确性。
安全操作
在实验过程中，应遵循实验室安全操作规程 ，确保实验安全。
03
CHAPTER
傅立叶红外光谱定性分析结 果解读
结果判读方法
特征峰分析
通过对比已知的红外光谱特征峰，确定样品 中可能存在的官能团或物质。
谱图匹配
将未知样品的红外光谱与标准谱图库进行比 对，找出匹配度最高的物质。
峰强分析
根据峰强的大小，判断样品中各组分的相对 含量。
峰形分析
通过观察峰形的变化，判断样品中是否存在 杂质或污染物。
结果解读实例
1 2
实例一
通过傅立叶红外光谱定性分析，确定某未知样品 为聚乙烯塑料，并进一步通过特征峰分析，确定 其中含有一定量的增塑剂。
03
与计算机视觉、人工智能等技术结合，提高傅立叶红
外光谱定性分析的智能化水平。
傅立叶红外光谱定性分析在未来的应用前景
在环保领域，傅立叶红外光谱定性分析将用于 检测空气、水和土壤中的有害物质，为环境监 测和治理提供有力支持。
THANKS
谢谢
医药领域
用于药物研发、药物分析和疾病诊断。
傅立叶红外光谱定性分析的基本原理
物质对红外光的选择性吸收
不同化学键或官能团在特定波长范围内对红外光有选择性吸收。
傅立叶变换
通过傅立叶变换将干涉图转换为光谱图，便于分析和解析。
谱图解析
对比已知的红外光谱标准谱图，确定被测物质的化学结构和组成。
02
CHAPTER
数据处理
在进行数据处理时，应选择合适的处理方法 ，避免引入误差。
仪器维护
定期对傅立叶红外光谱仪进行维护和保养， 确保仪器的稳定性和准确性。
安全操作
在实验过程中，应遵循实验室安全操作规程 ，确保实验安全。
03
CHAPTER
傅立叶红外光谱定性分析结 果解读
结果判读方法
特征峰分析
通过对比已知的红外光谱特征峰，确定样品 中可能存在的官能团或物质。
谱图匹配
将未知样品的红外光谱与标准谱图库进行比 对，找出匹配度最高的物质。
峰强分析
根据峰强的大小，判断样品中各组分的相对 含量。
峰形分析
通过观察峰形的变化，判断样品中是否存在 杂质或污染物。
结果解读实例
1 2
实例一
通过傅立叶红外光谱定性分析，确定某未知样品 为聚乙烯塑料，并进一步通过特征峰分析，确定 其中含有一定量的增塑剂。
03
与计算机视觉、人工智能等技术结合，提高傅立叶红
外光谱定性分析的智能化水平。
傅立叶红外光谱定性分析在未来的应用前景
在环保领域，傅立叶红外光谱定性分析将用于 检测空气、水和土壤中的有害物质，为环境监 测和治理提供有力支持。
傅里叶红外光谱成像技术 ppt课件
显微装置中配以物镜和聚光镜（condenser）实现成像 的６× 放大，数值孔径为０.５８ 。【特定的光学设计 允许样品区域在探测器单元上实现１ ∶ １ 和４ ∶ １ 成像，从而达到２５ × ２５ 和６.２５ μm × ６.２５ μm 正常空间分辨率（实际的空间分辨率是和波长相关 的，并由衍射限来决定的） 。光谱可以以快速扫描的模 式（最大速率８０ pixels／s）进行采集。】可见光成 像（视觉影像Visual image）的收集则通过一个CCD 相机结合计算机控制（亦可手动操作）的显微镜样品台 的运动来最终实现。可见光成像的收集是在白光LED 的 照射下“拼接”而成。而后在可见光成像区域内选择感 兴趣的区域进行红外光谱成像。因为系统集成阵列探测 器和运动样品台，所以红外光谱成像数据采集速度较快。 具体速度还与光谱分辨率及空间分辨率有关，分辨率越 高则采集时间越长。
关于FTIRI 的总结
FTIRI 系统结构介绍
FTIRI 在骨病研究中的 应用
FTIRI 系统工作原理和方式
红20外01光年谱，用珀于金生埃物尔物默理（学Pe和rk生in物E化lm学e进r）行公结司构推分出析一已套有傅大 半里个叶世变纪换。红该外方光法谱提 成供 像了 （重fo要ur的ie结r t构ra信ns息fo，rm例i如nf组ra织re的d 组 成im，ag蛋in白g质，二FT级IR结I）构系和统相，互即作采用用，高DN灵A敏构度象的和线结性构阵转列变， 脂探质测构器并象耦的合排一序个和可相快行速为运等动。的傅样里品叶台变。换红外（fourier t该ra仪n器sfo允r许m红in外fr光ar谱ed成，像F（TIMR）ap光s 谱或技Im术ag则e是s）在以2独0世立纪的80 年样代品后尺期寸兴采起集，并和在 基于生物 FP医A 学开研发究的中红发外挥光着谱越成来像越仪重器要在的 作数用据。采集时间和操作方便性方面相比较具有更明显的优 势，并降低了噪声和成本。自FTIRI 技术出现以来，虽然 仪器系统较昂贵，但仍以其强大的功能在各领域发挥越 来越重要的作用。
傅立叶红外光谱介绍.pptx
學習目標
先看看H2O和CO2分子的譜圖產生情況：
10
IIR
CO2分子的振動
學習目標
11
IIR
紅外光譜產生的條件
學習目標
條件： (1) 輻射應具有能滿足物質產生振動躍遷所需的能量。 (2) 輻射與物質間有相互偶合作用。
對稱分子： 沒有偶極矩，輻射不能引起共振， 無 紅外活性。 如：N2、O2、Cl2 等。
3.機械軸承干涉儀在不採集紅外數據時，會自動的處於休眠狀態。紅外資 料獲取後，過一段時間，如果不再採集資料，干涉議的動鏡就會停止移 動。一旦重新採集資料，干涉儀的動鏡馬上就會移動。這樣有利於延長 軸承干涉儀的使用壽命。
IIR
FTIR儀器結具構體結構解釋
學習目標
FTIR主要有光源、干涉儀、檢測器、電腦和記錄系統 組成。分為三部分：光學系統、電腦、印表機。
光學系統有干涉儀、光源、光闌、樣品室、檢測器、氦氖雷射器、 控制電路組成
干 涉 儀 種 類
21
FTIR光譜儀中使用的空氣軸干涉儀光路示意圖
學習目標
數
位
固定鏡
訊
號
18
IIR
邁克爾遜干涉儀-1
學習目標
干涉儀
BM
l
0 -l
動鏡
19
定鏡
BF
分束器
IR 光源
BF = BM
光程差 = 0
檢測器
IIR
波的相互作用(干涉)
學習目標
同相 相長干涉
+
=
異相 相消干涉
+
=
21
IIR
FTIR儀器結構
學習目標
干涉儀
試 樣
DTGS或 MTC檢測
先看看H2O和CO2分子的譜圖產生情況：
10
IIR
CO2分子的振動
學習目標
11
IIR
紅外光譜產生的條件
學習目標
條件： (1) 輻射應具有能滿足物質產生振動躍遷所需的能量。 (2) 輻射與物質間有相互偶合作用。
對稱分子： 沒有偶極矩，輻射不能引起共振， 無 紅外活性。 如：N2、O2、Cl2 等。
3.機械軸承干涉儀在不採集紅外數據時，會自動的處於休眠狀態。紅外資 料獲取後，過一段時間，如果不再採集資料，干涉議的動鏡就會停止移 動。一旦重新採集資料，干涉儀的動鏡馬上就會移動。這樣有利於延長 軸承干涉儀的使用壽命。
IIR
FTIR儀器結具構體結構解釋
學習目標
FTIR主要有光源、干涉儀、檢測器、電腦和記錄系統 組成。分為三部分：光學系統、電腦、印表機。
光學系統有干涉儀、光源、光闌、樣品室、檢測器、氦氖雷射器、 控制電路組成
干 涉 儀 種 類
21
FTIR光譜儀中使用的空氣軸干涉儀光路示意圖
學習目標
數
位
固定鏡
訊
號
18
IIR
邁克爾遜干涉儀-1
學習目標
干涉儀
BM
l
0 -l
動鏡
19
定鏡
BF
分束器
IR 光源
BF = BM
光程差 = 0
檢測器
IIR
波的相互作用(干涉)
學習目標
同相 相長干涉
+
=
異相 相消干涉
+
=
21
IIR
FTIR儀器結構
學習目標
干涉儀
試 樣
DTGS或 MTC檢測
傅里叶红外光谱分析88页PPT
傅里斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
傅里叶红外光谱分析原理与方法110页PPT
傅里叶红外光谱分析原理与 方法
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永
傅里叶红外光谱分析课件ppt
应用：有机化合物的结构解析。 定性：基团的特征吸收频率； 定量：特征峰的强度；
2/17/2024
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.2、红外吸收光谱产生的条件
condition of Infrared absorption 满足两个条件： spectroscopy
(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量； (2)辐射与物质间有相互偶合作用。
对称分子：没有偶极矩，辐 射不能引起共振，无红外活性。 如：N2、O2、Cl2 等。
非对称分子：有偶极矩，红 外活性。
偶极子在交变电场中的作用示 意图
(动画)
2/17/2024
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2c
12 / 2
正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652 cm-1
2/17/2024
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.3、分子中基团的基本振动形式
basic vibration of the group in molecular
2.2.2. 傅里叶变换红外光谱仪结构（框动图画）
干涉仪
样品室
检测器
光源
计算机
显示器 绘图仪
干涉图 FTS
光谱图
2/17/2024
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2/17/2024
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.2、红外吸收光谱产生的条件
condition of Infrared absorption 满足两个条件： spectroscopy
(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量； (2)辐射与物质间有相互偶合作用。
对称分子：没有偶极矩，辐 射不能引起共振，无红外活性。 如：N2、O2、Cl2 等。
非对称分子：有偶极矩，红 外活性。
偶极子在交变电场中的作用示 意图
(动画)
2/17/2024
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
2c
12 / 2
正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652 cm-1
2/17/2024
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.3、分子中基团的基本振动形式
basic vibration of the group in molecular
2.2.2. 傅里叶变换红外光谱仪结构（框动图画）
干涉仪
样品室
检测器
光源
计算机
显示器 绘图仪
干涉图 FTS
光谱图
2/17/2024
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
傅里叶红外光谱分析 PPT资料共87页
TGS：硫酸三苷肽单晶为热检测元件；极化效应 与温度有关，温度高表面电荷减少(热释电)；
响应速度快；高速扫描；
2019/9/28
3、制样方法
sampling methods
1）气体——气体池
2）液体：
①液膜法——难挥发液体（BP》80C） ②溶液法——液体池
溶剂： CCl4 ，CS2常用。
3) 固体:
1.1、概述
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱 辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构 近红外区 中红外区 远红外区
20Hale Waihona Puke 9/9/282019/9/28
红外光谱与有机化合物结构
红外光谱图： 纵坐标为吸收强度， 横坐标为波长λ （ m ） 和波数1/λ 单位：cm-1 可以用峰数，峰位， 峰形，峰强来描述。
(4)1200 670 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区
2019/9/28
4.2、分子结构与吸收峰
molecular structure and absorption peaks
4.2.1． X—H伸缩振动区（4000 2500 cm-1 ）
（1）—O—H 3650 3200 cm-1 确定 醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强
2019/9/28
任意两个相邻的能级间的能量差为：
E h h k 2
1 1 k 1307 k
2c
K化学键的力常数，与键能和键长有关，
为双原子的折合质量 =m1m2/（m1+m2）
发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的 折合质量和键的力常数，即取决于分子的结构特征。
响应速度快；高速扫描；
2019/9/28
3、制样方法
sampling methods
1）气体——气体池
2）液体：
①液膜法——难挥发液体（BP》80C） ②溶液法——液体池
溶剂： CCl4 ，CS2常用。
3) 固体:
1.1、概述
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱 辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构 近红外区 中红外区 远红外区
20Hale Waihona Puke 9/9/282019/9/28
红外光谱与有机化合物结构
红外光谱图： 纵坐标为吸收强度， 横坐标为波长λ （ m ） 和波数1/λ 单位：cm-1 可以用峰数，峰位， 峰形，峰强来描述。
(4)1200 670 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区
2019/9/28
4.2、分子结构与吸收峰
molecular structure and absorption peaks
4.2.1． X—H伸缩振动区（4000 2500 cm-1 ）
（1）—O—H 3650 3200 cm-1 确定 醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐，强
2019/9/28
任意两个相邻的能级间的能量差为：
E h h k 2
1 1 k 1307 k
2c
K化学键的力常数，与键能和键长有关，
为双原子的折合质量 =m1m2/（m1+m2）
发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的 折合质量和键的力常数，即取决于分子的结构特征。
傅里叶红外光谱成像技术 ppt课件
骨质 疏松
成骨不全（osteogenesis imperfecta） ，也称骨脆症，是一种具有罕 见遗传性的易碎骨病。此病的患者具有高的骨折风险，最终归因于胶原 蛋白基因的变异位置。
FTIRI 提供了这样一个有利条件，从而能够弄清楚胶原蛋白分子内不同的变异对矿物质沉积的影响。 Atti 等采用该技术研究了骨中转化生长因子的不足对骨中矿物质和骨基质的影响。从矿物质的含量、 结晶度和胶原的成熟度三个参数，以及从同一个样本选择若干个区域（从二级骨化中心到远端骨干） 来表征骨的发展的几个不同阶段。结果显示受损骨的成熟机制直接涉及到生长转化因子的不足以及间 接的炎性细胞因子的增加。FTIRI 技术和组织结构力学相结合还被成功地应用于测量种内变异的老鼠 的骨骼中矿物和基质组成 。研究发现了矿物质‐基质比及碳酸盐‐磷酸盐比的不均匀性和结晶度变化的 关系： 股骨断裂暗示着矿物质‐基质比和碳酸盐‐磷酸盐比的不均匀性减少， 同时骨的刚性降低的概率增加，导致断裂； 结晶度的不均匀性增加，则和碳酸盐‐磷酸盐比的减少有关。
因此骨的异质性或丌均匀性等特性决定了ftiri适宜进行和年龄位置变化等相关的空间分辨的研究从而可定量判定骨的空间含量或空间差异成分和性质以及饮食环境和具体的蛋白质发生基因突变等的影响同时也为生物医学的研究的开辟了一个新的研究领域幵提出了治疗依据
傅里叶红外光谱成像技术
FTIRI 在骨病 研究中的应用
引言
关于FTIRI 的总结
FTIRI 系统结构介绍
FTIRI 在骨病研究中的 应用
FTIRI 系统工作原理和方式
传统红外光谱学可研究鉴别骨中羟磷灰石的存在和定量研究骨中取代基，譬如碳酸 盐和酸式磷酸盐的存在，可提供均匀分布的组织中的晶体尺寸和完整度，有利于研 究骨质疏松性骨折。但是主要是针对均匀骨质。FTIRI 技术的出现则有利于进一步 研究这些硬组织当中的空间异质性，即其较高的空间分辨率和丰富的光谱信息有利 于研究和表征从硬组织的表面到内部的结构和成分分布差别。尽管组织化学和X 射 线显微照相技术可观察到这些空间变化，但是FTIRI 技术则可提供更精确的定量描述。 因此骨的异质性或不均匀性等特性决定了FTIRI 适宜进行和年龄、位置变化等相关的 空间分辨的研究，从而可定量判定骨的空间含量或空间差异 、成分和性质以及饮食、 环境和具体的蛋白质（发生基因突变等）的影响，同时也为生物医学的研究的开辟 了一个新的研究领域并提出了治疗依据。
傅里叶红外光谱分析.PPT共88页
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
傅里叶红外光谱分析.
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
88
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2.1、仪器类型与结构
types and structure of instruments
两种类型：色散型
干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）
2019/10/3
19
2.1.1. 内部结构
2019/10/3
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2.2.2. 傅里叶变换红外光谱仪结构（框动图画）
干涉仪
样品室
检测器
对称分子：没有偶极矩，辐 射不能引起共振，无红外活性。 如：N2、O2、Cl2 等。
非对称分子：有偶极矩，红 外活性。
偶极子在交变电场中的作用示 意图
(动画)
2019/10/3
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分子振动方程式
双原子分子的简谐振动及其频率
化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧
分子的振动能级（量子化）：
E振=（V+1/2）h V ：化学键的 振动频率； ：振动量子数。
问题：C=O 强；C=C 弱；为什么？ 吸收峰强度跃迁几率偶极矩变化
吸收峰强度 偶极矩的平方
偶极矩变化——结构对称性； 对称性差偶极矩变化大吸收峰强度大 符号：s(强)；m(中)；w(弱) 红外吸收峰强度比紫外吸收峰小2～3个数量级；
2019/10/3
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2、仪器类型与结构
2019/10/3
2019/10/3
23
傅里叶变换红外光谱仪工作原理图
（动画）
2019/10/3
24
迈克尔干涉仪工作原理图 （动画）
2019/10/3
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2.2.4. 色散型红外光谱仪主要部件 (1) 光源
能斯特灯：氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结制成 的中空或实心圆棒，直径1-3 mm，长20-50mm；
室温下，非导体，使用前预热到800 C； 特点：发光强度大；寿命0.5-1年；
傅里叶红外光谱分析
德国布鲁克TENSOR27
程德军
2019/10/3
1
•时间安排 总共1小时
•理论25分钟 •操作讲解里叶红外光谱原理 2 德国布鲁克TENSOR27 3 红外制样 4 结构分析初步知识
2019/10/3
3
1 傅里叶红外光谱原理
2019/10/3
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C2H4O
1730cm-1 1165cm-1
H
O
C
CH
H 2720cm-1
H
（CH3）1460 cm-1，1375 cm-1。
（CH3）2930 cm-1，2850cm-1。
2019/10/3
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1.4、红外吸收峰强度
intensity of Infrared absorption bend
应用：有机化合物的结构解析。 定性：基团的特征吸收频率； 定量：特征峰的强度；
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1.2、红外吸收光谱产生的条件
condition of Infrared absorption 满足两个条件： spectroscopy
(1)辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量； (2)辐射与物质间有相互偶合作用。
光源
计算机
显示器 绘图仪
干涉图 FTS
光谱图
2019/10/3
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2.2.3. 傅立叶变换红外光谱仪的原理与 特点
光源发出的辐射经干涉仪转变为干涉光，通 过试样后，包含的光信息需要经过数学上的傅立 叶变换解析成普通的谱图。
特点：(1) 扫描速度极快(1s)；适合仪器联用； (2)不需要分光，信号强，灵敏度很高； (3)仪器小巧。
1.1、概述
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱
辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
近红外区 中红外区 远红外区
2019/10/3
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红外光谱与有机化合物结构
红外光谱图： 纵坐标为吸收强度，
横坐标为波长λ （ m ） 和波数1/λ 单位：cm-1 可以用峰数，峰位， 峰形，峰强来描述。
basic vibration of the group in molecular
1．两类基本振动形式
伸缩振动 亚甲基：
(动画)
变形振动 亚甲基
2019/10/3
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伸缩振动 甲基：
甲基的振动形式
对称 υ s(CH3) 2870 ㎝-1
不对称 υ as(CH3) 2960㎝-1
变形振动 甲基
对称δ s(CH3)1380㎝-1
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峰位、峰数与峰强
（3）瞬间偶基距变化大，吸收峰强；键两端原子电负性相 差越大（极性越大），吸收峰越强；
例2 CO2分子
（有一种振动无红外 活性）
(动画)
（4）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基 频峰；
（5）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰， 倍频峰；
2019/10/3
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表 某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）
键类型 力常数 峰位
—CC — > —C =C — > —C — C —
15 17 9.5 9.9
4.5 5.6
4.5m
6.0 m
7.0 m
化学键键强越强（即键的力常数K越大）原子折合质量 越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。
硅碳棒：两端粗，中间细；直径5 mm，长2050mm；不需预热；两端需用水冷却；
(2) 单色器
光栅；傅立叶变换红外光谱仪不需要分光；
不对称δ as(CH3)1460㎝-1
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２．峰位、峰数与峰强
（1）峰位 化学键的力常数K越大，原子折合质量越小， 键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区（短波长区）； 反之，出现在低波数区（高波长区）。 例１ 水分子 （非对称分子）
(动画)
（2）峰数 峰数与分子自由度有关。无瞬间偶基距变 化时，无红外吸收。
2019/10/3
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任意两个相邻的能级间的能量差为：
E h h k 2
1 1 k 1307 k
2c
K化学键的力常数，与键能和键长有关，
为双原子的折合质量 =m1m2/（m1+m2）
发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的 折合质量和键的力常数，即取决于分子的结构特征。
2019/10/3
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例题: 由表中查知C=C键的K=9.5 9.9 ,令其为 9.6, 计算波数值。
v 1 1 k 1307 k 1307 9.6 1650cm 1
2c
12 / 2
正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652 cm-1
2019/10/3
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1.3、分子中基团的基本振动形式