• 本文目录导读：
• 1、什么是傅立叶红外谱图？
• 2、傅立叶红外谱图中的红移
• 3、如何从傅里叶红外光谱导出数据？
• 4、结论

什么是傅立叶红外谱图？

在化学领域，使用一种非常重要的技术—— 傅立叶变换红外光谱（FTIR）来观察和分析化合物。FTIR测量被称为一种无损检测手段，并且由于其易用性、速度和准确性而广泛应用于生物学、制药学、环境科学等各个领域。这项技术可以帮助研究者了解特定功能团的存在与否以及它们所处于分子结构中的位置。

当样品暴露在一个连续变幻不断的频率范围内时（通常为400到4000cm-1），它就会产生一个光强信号，该信号表示原始数据。然后，通过进行高级计算，包括快速傅里叶转换（FFT）、基线校正和扣除散射背景等处理步骤，可以将原始信号转换成可视化得到的复杂曲线—也就是傅立叶变换后形成对应每个频率下紫外线吸收的强度与波长之间关系的谱图。

傅立叶红外谱图中的红移

在FTIR实验中，我们经常听到“红移”和“蓝移”的术语。 “红移”指样品中震动频率降低或者是相对分子质量较大时所观察到的现象，这种情况下吸收峰会从比较高能级 (能量更高) 的位置向着比较低能级（即波数变小）方向产生一个偏离, 也就形成了一个明显带有“整体性位-宽”的光谱，并且通常出现于C=O、N-H、O-H等这些化合物易发生结构变化或氢键传输的区域。

例如，在醛类化合物 FTIR 谱图上，-C＝O 的振动应该是处于 1700 ~1750cm^-1 波数范围内；但如果碳原子与氧原子之间存在双键而非单键那么在 C=O 振动测定接近伸缩平衡状态下时就会观测到一些不同于正常 C=O 振动模式大小和形状略有不同信号强度出现--- 这种情况反映了碳氧键振动频率与传统化合物的不同，请看下图：


如何从傅里叶红外光谱导出数据？

要想从傅里叶红外光谱（FTIR）中提取相关数据，需要进行以下步骤：

 • 数据获取：需要使用一台FTIR仪器来测量样品的光谱。在这个过程中，会得到一个原始的连续变幻思路波数下吸收强度信号录取到计算机中并存档。

 • 基线校正：进入批处理软件对信号进行基线矫正处理，在分辨和去除背景贡献之后得到清晰且更加精准的结果；

 • 光谱拟合：处理出来的红外光谱需要经过进一步的峰拟合。针对不同样品，可以通过寻找FTIR基础库参考标准或者已知的化学成分进行校正和比较；

 • 数据整理与解读：在完成以上步骤之后，就可以从FTIR光谱中提取并汇总各种有关信息了。

结论

傅立叶变换红外光谱（FTIR）是现代科技生产、制药、环保等领域中最为重要的测试手段之一，在当今世界中被普遍应用于实验室研究和工业生产管控等领域。理解傅立叶变换所带来的结果与属性对 FTIR 光谱分析十分必要，并且需要指导性地判断这些信号何时偏移以及如何由该异常现象推断有机物性质上可能发生怎样类型级别迁移行为--- 这类似于密码学家们利用暗示和散列算法去破译密文然后获得明文情报方面一般那么“高大上”。

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