隨著紅外光譜應用范圍的擴大，幾乎每個實驗室都會配備紅外光譜。因此，很多朋友會給小分析師發信息，要求小分析師梳理一篇關于紅外光譜分析的帖子。根據很多朋友的規定，小分析師當晚認真整理了紅外吸收光譜圖的分析案例，期待對您對紅外吸收光譜儀的解讀有所幫助。
? ?紅外吸收光譜儀可分為兩個層次：
? ?一是官能團定性研究，關鍵根據紅外線吸收光譜儀的特征頻率來辨別帶有什么官能團，以明確不明化學物質的類型；
? ?二是結構特征，即利用紅外吸收光譜儀提供的信息內容，結合紫外吸收光譜儀、磁共振波譜、質譜分析等結構特征（如紫外吸收光譜儀、磁共振波譜、質譜分析）提供的信息內容，明確不明物體的化學結構或三維結構。
? ?基本原理
? ?當試驗產品受到頻率持續變化的紅外直射時，分子吸收某些頻率的輻射源，分子振動或旋轉導致偶極矩的凈轉換，即振動-轉電子能級相對應的電子散射光強度較弱，轉電子能級由激發態向高自旋轉變為T%對波數或光波長的曲線圖，即是紅外光譜。
? ? ? ?輻射源→分子振動能級躍遷→紅外光譜→官能團→分子構造
? ?2.紅外光譜特性
? ? ? ? ? ?紅外吸收只有振動- 除單分子分子和單核心分子外，幾乎所有有機化合物都被紅外吸收； 特性強，可定性研究，紅外光譜的波數、峰焊數量和抗壓強度可明確分子結構； 定性分析； 固體、液體、蒸汽樣品，使用少，不破壞試驗產品； 分析速度快； 與色譜儀具有較強的定性功能。3.分子中振動電子能級的基本振動模式
? ?紅外光譜基本上有兩種振動方式：伸縮振動和彎曲振動。
? ? ? ?分子結構和紅外光譜
? ?1.分子官能團和紅外光譜吸收峰值
? ?（1）分子的整體振動圖像可分解為多種簡單振動模式的累積，每種簡單振動模式（振動能級跳躍）匹配一定次數的 ）匹配一定次數的光吸收峰。所有具有紅外活力的簡單振動模式的光吸收峰都會導致分子的振動吸收光譜儀，即紅外光譜。
? ?(2)分子簡振模式(振動電子能級)決定分子結構，因此分子結構可以與紅外光譜聯系起來。
? ?（3）分子的簡單振動模式之一是其所有分子特殊健身運動量的積累。換句話說，在簡單振動模式下 ，所有分子都在進行（相同頻率）運動。然而，一般來說，只有一個（或多個）官能組的健身運動起著關鍵作用，而其他分子的健身運動相對較弱。因此，分子的簡單振動模式可以被視為只有一些官能組（官能組）的健身運動，因此 可以將分子的紅外光譜吸收峰值與官能組相對應。
? ?2.官能團的關鍵振動方法
? ?(1)改變離子鍵的長度
? ? ? ?(2)改變離子鍵角/二面角
? ? ? ?3、H2O與CH4簡單的振動模式
? ? ? ?紅外光譜分析三要素
? ?紅外光譜分析是紅外光譜分析的三抗壓強度和形狀。
? ? ? ?1.紅外光譜吸收峰-線型與線距
? ? ? ?2.紅外光譜吸收峰-位置
? ? ? ?官能團振動頻率的變化反映了化學物質結構或自然環境的差異 。危害官能團吸收頻率的因素可分為內部因素和外部因素。內部因素本質上是指官能團所在分子結構對其吸收頻率的危害，如振動蓮藕、費米共振、電子效應、室內空間效應、共價鍵和質量效應等。誘因一般包括溫度、濃度值、有機溶劑、試驗條件 、樣品方法等。
? ?危害紅外光譜吸收峰的內部因素
? ?(1)振動藕合
? ?當兩個官能組相鄰且振動基頻相距不大時，振動蓮藕會導致吸收頻率偏移基頻，一個調整到高頻方向（阻力稱），另一個調整到低頻方向（對稱）。這種情況稱為振動蓮藕。
? ? ? ?(2)費米共震
? ?當一種振動模式的內存超頻或合頻類似于另一個振動基頻時，由于其相互影響而產生的強吸收帶或峰值裂紋被稱為費米共振。費米共振效應也是一種振動耦合效應，只產生在基頻和內存超頻或合頻之間。
? ? ? ?(3)電子效應
? ? ? ?(4)室內空間效用
? ?a. 環的支撐
? ? ? ?b.阻礙室內空間
? ?分子中的大型官能團具有室內空間位阻功能，驅動相鄰官能團的鍵角發生變化，改變其振動吸收頻率。當共軛系統的共平面被破壞或偏移時，共軛系統也會受到傷害或破壞，其吸收頻率將調整到高波數。
? ?（5）共價鍵
? ?氫鍵的形成減少了離子鍵的力常數，吸收頻率調整到低波數；振動時偶極矩變化增加，吸收抗壓強度增加，往往產生寬而強的吸收峰值。胺產生分子質子化，其吸收頻率可降低100cm-1或大量。羧基產生明顯的共價鍵，甲基吸收頻率為2500~3000cm-1。
? ?(6)質量效應
? ?當一些含氫的官能團與一些官能團的吸收峰重疊時，可以將官能團的氫代理轉化為低波數，分離原來的重合峰。例如，氟苯在蛋白質中I帶的吸收峰和水分子O-H彎曲振動的強吸收峰重疊在一起，因此在飽和溶液條件下，經常用重水代替水來科學研究蛋白質分子。
? ?外部因素危害紅外光譜吸收峰值
? ?（1）外部因素對官能組吸收頻率的危害通常是基于內部原因。溫度對化學物質的紅外吸收光譜儀有顯著的危害。超低溫下，化學物質吸收帶銳利；溫度越高，網絡帶寬增加，帶數減少。
? ?（2）由于相同的化學物質條件不同，分子之間的相互作用力不同，測量的光譜儀也不同。一般來說，在蒸汽狀態下測量的譜帶波數最大，振動譜帶的旋轉精細結構可以查看。
? ?（3）當液體樣品或固體試驗溶解在有機溶液中時，試驗分子、樣品分子和有機溶劑分子之間會相互影響，導致試驗分子的紅外振動頻率發生變化。如果試驗分子中有一個正負極官能團，有機溶劑的正負極越強，兩者之間的相互影響越強，試驗產品的紅外光譜變化越大。
? ?（4）由于各種外部因素會對官能組的吸收頻率造成一定的危害，當將未知的紅外譜與已知的試驗或標準譜圖進行比較時，應注意圖標準，最好在基本相同的標準下進行比較。
? ?分析紅外光譜圖
? ?1.振動可玩性
? ?振動自由度是分子單獨的振動量。N每個分子在區域內有三個可玩性，分子振動自由度F=3N-(最優控制分子)；F=3N-(線性分子)。
? ?為什么計算振動可玩性非常重要，因為它反映了吸收峰的總數，光譜簡化或紅外非活性振動使吸收峰的數量低于振動可玩性。
? ?U=0→無烴基或環形構造
? ?U=1→烴基或環形結構
? ?U=2→兩個烴基，兩個替換，烴基 環，一個三鍵
? ?U=4→分子很有可能有苯環
? ?U=5→分子可能含有苯環 烴基
? ?2.紅外光譜峰的類型
? ?基頻峰：分子吸收一定頻率的紅外感應，振動電子能級從激發態遷移到第一振動高度引起的吸收峰。基頻峰相當于分子或官能組的振動頻率，抗壓強度高，是紅外的關鍵吸收峰。
? ?泛頻峰：當分子的振動電子能級從刺激態轉移到第二振動高旋轉、第三振動刺激態等高能態時，分子的振動電子能級發生的吸收峰值較弱，難以區分，但提高了光譜儀的特性。
? ?特征峰和指紋識別峰：特征峰可用于識別官能組的吸收峰，與分子中的離子鍵或官能組相匹配。同一官能組的振動頻率一直產生在一定區域；指紋識別區具有較強的吸收峰特性，對分子結構的變化相對敏感，可以區分不同化學物質結構的細微差異。
? ?3.危害峰值的因素
? ? ? ?誘導效應使振動頻率向高波數移動；共軛效應使振動頻率向低波數移動；共價鍵效應降低伸縮頻率，分子內共價鍵對峰值危害較大，不受濃度值危害，分子間共價鍵受濃度值危害較大，濃度值稀釋，吸收峰值變化；碳原子雜化軌道s成分增加，鍵能增加，伸縮振動頻率增加；溶劑極性增加，正負極官能團伸縮振動頻率降低。
? ?4.譜圖分析案例
? ?紅外譜圖分析過程
? ?先特征，后指紋識別；先強峰，后強峰；尋找一組相關的峰→證明。
? ?首先識別特征區的第一強峰，找到相關峰，開展所屬峰。
? ?若對比度>=四、苯環結構優先。
? ? ? ?下圖為分子式C9 H7 NO紅外吸收光譜儀的有機化合物，明確其分子式。
? ? ? ?不飽和度U=(2 2*9 1-7)/2=7→很可能含有苯環
? ? ? ?紅外光譜應用案例
? ?1、 CO2在ZnO上的活性
? ?CO催化反應行業的網絡熱點也是一個難題，活化變成有用價值的有機物。Noei根據極高真空泵傅立葉紅外光譜（UHV-FTIRS）甲基化科學研究ZnO 在納米顆粒上CO2活動。他們會整潔的ZnO 暴露在粉末狀試品中CO2.在紅外譜圖中察到無機鹽振動帶的產生，并應用 C18 O2 放射性核素換置試驗對此事進行了認證，證實ZnO 納米顆粒CO2活性基酶。
? ? ? ?2、CO 在銳鈦礦相吸收TiO2 上
? ?Setvin人們用紅外反射面吸收光譜儀（IRRAS）升溫吸附 融合程序（TPD），掃描儀隧道施工光學顯微鏡（STM）和DFT一氧化碳在銳鈦礦中的科學研究TiO晶向吸附2 (101)。IRRAS譜圖表明在2181cm-1 處僅有一個CO帶，融合TPD，可分離分子的吸收動能為0.37±0.03eV，吸收峰在較高的普及率下移動到較小的值。STM確認了三維成像和試驗產品的可控淬火TPD估計的吸附能與輕微的抵抗分子相互影響。CO在稍高的溫度下，分子直接使用移動終端訪問普通網站。由于移動終端寬度的限制，訪問者需要左右滑動和放大操作，以分析外部供應商的缺點和結構域TiO2 (110)表面CO吸附表明，銳鈦礦型TiO與金紅石相比，2 中電子器件定域的發展趨勢TiO二 中弱多了。
? ? ? ?3、CO與ZnO其他吸附物的相互影響
? ?在整個催化反應過程中，外來物種在金屬催化劑表面的吸附通常不是單一的吸附，而是同時出現在金屬催化劑表面的各種吸附劑。Noei人們在極高的真空度標準下等待（UHV-FTIRS），根據FTIR科學研究了光譜儀CO不同改性材料的多晶體ZnO相互影響。K下一步是整潔的無吸收質ZnO暴露于納米顆粒CO后，在2187cm-1 上有明顯的振動帶，是CO與ZnO上的Zn2 結構域融合而致。在210K下將CO2 準備處理后ZnO暴露于納米顆粒CO后，在2215cm-1 觀察新的CO振動帶是三齒無機鹽結構中吸收的分散物Zn結構域上的CO而且。記錄在不同溫度下的記錄。UHV-FTIRS數據信息顯示，預吸收CO2 時，CO在多晶體ZnO上面的組合可以顯著改善，在ZnO粉末顆粒上的甲基化學物質不易引起UHV標準下CO振動帶的明顯變化。
? ? ? ?有機化合物紅外光譜
? ? ? ?1、乙烷
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2、烷烴
? ? ? ? ? ?3、對二甲苯
? ? ? ?不同類型替代苯的特征峰：
? ? ? ?4、醇
? ? ? ?甲基特征峰：
? ? ? ?5、胺
? ? ? ?羥基特征峰：
? ? ? ?6、酮
? ? ? ?7、醛
? ? ? ?8、酸
? ? ? ?9、酸酐
? ? ? ?10、酯
? ? ? ?11、羰基
? ?基本特征峰：
? ? ? ?12、腈
? ? ? ?13、烴基、烴基和三鍵 的積累
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