傅里叶转换红外光谱（FTIR）在材料检测领域的应用

红外光谱测试原理亚甲基振动模式(伸缩振动和弯曲振动)

傅氏变换红外光谱仪(Fourier Transform infrared spectroscopy，简称FTIR )，广泛应用于塑料、橡胶弹性体、纤维、涂层、填料等众多高分子及无机非金属材料的定性与定量分析。

FTIR的原理

待测样品受到频率连续变化的红外光照射，分子基团吸收特征频率的辐射，其振动或转动运动引起偶极矩变化，产生分子的振动能级和转动能级从基态到激发态的跃迁，形成的分子吸收光谱，如下图所示。

红外吸收光谱主要用于材料的基团结构分析、材料的定性及定量分析：

①特征吸收频率------基团(定性分析)

②特征峰的强度------定量分析

FTIR的特点

红外光谱具有特征性强、分析快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较高、应用范围广(固态、液态或气态样品都能应用;无机、有机、高分子化合物均可检测)等特点，其与色谱(GC-IR)联用或TGA(TGA-IR)联用，定性功能强大。

使用FTIR能解决以下问题

① 已知物的鉴定;

② 未知物的结构鉴定;

③ 特殊材料的定量分析;

④ 显微红外可针对产品表面残留物、表面析出粉末/液体、产品表面疑似发生氧化、腐蚀、外来物、外来成分引入等微量物质分析。

FTIR在材料检测领域的应用

1 已知物的鉴定

将试样的红外光谱与标准的红外光谱进行比对对照。依据光谱峰位、波数、峰形等特征一致性判定两者化合物的相似性及纯度。

2 高分子材料一致性判定

由于不同的物质基团的种类不同，基团排布的方式不同，这种差别在红外谱图上会体现出不同的谱峰。因此表现出来的红外谱图指纹也会存在一定的差异，通过对其红外谱图的比较，可以得到样品所含化合物的差异或化合物结构上的差异，从而判定出不同样品的材料一致性问题。

3 异物分析

显微红外光谱法是有机异物分析中最常用的分析方法。可以根据异物红外光谱图官能团的吸收峰来确定异物的化学组成，简单的方法是通过仪器软件进行谱库检索，跟谱库中的标准红外光谱图的进行对比来确定异物的化学组成，面对复杂的情况是将FTIR与其他检测设备联用，从而获得异物成分或异物相关信息。