???????隨著紅外光譜應用范圍的擴大，幾乎每個實驗室都配備了紅外光譜。因此，我們仔細整理了紅外吸收光譜圖的分析實例，希望能幫助您分析紅外吸收光譜。

有機化合物定性分析采用紅外吸收光譜可分為兩個方面：

一是官能團定性分析，主要根據紅外吸收光譜的特征頻率來確定其中所含的官能團，以確定未知化合物的類別；

二是結構分析，即利用紅外吸收光譜提供的信息，結合紫外吸收光譜、核磁共振波譜、質譜等結構分析方法（如紫外吸收光譜、核磁共振波譜、質譜）提供的。?

當樣品受到頻率不斷變化的紅外光照射時，分子吸收一些頻率的輻射，分子振動或旋轉引起偶極矩的凈變化，即振動-轉能級從基態向激發態跳躍，相應于這些區域的透射光強度減弱T波數或波長的曲線為紅外光譜。

影響紅外光譜吸收峰的外部因素

（1）外部因素對官能組吸收頻率的影響通常是由內部因素引起的。溫度對物質的紅外吸收光譜有明顯的影響。低溫下，物質吸收帶尖銳；溫度越高，帶寬增加，帶數減少。?

（2）由于同一物質的狀態不同，分子之間的相互作用力不同，測得的光譜也不同。一般來說，氣態下測得的譜帶波數最高，振動譜帶的旋轉精細結構可以觀察到。

（3）當液體樣品或固體樣品溶解在有機溶劑中時，樣品分子與樣品分子和溶劑分子相互作用，導致樣品分子的紅外振動頻率發生變化。如果樣品分子含有極性基團，溶劑的極性越強，兩者的相互作用越強，樣品的紅外光譜變化越大。?

（4）由于各種外部因素會影響官能組的吸收頻率，當將未知物紅外譜與已知樣品或標準譜圖進行比較時，應注意圖紙條件，最好在大致相同條件下比較光譜圖。

1.振動自由度

振動自由度是分子獨立振動的數量。N每個原子在空間上有三個自由度F=3N-(非線性分子)；F=3N-5(線性分子)。

振動自由度的計算非常重要，因為它反映了吸收峰的數量，光譜簡化或紅外非活性振動使吸收峰的數量低于振動自由度。

U=0→無雙鍵或環狀結構

U=1→雙鍵或環形結構

U=2→兩個雙鍵，兩個換，雙鍵 環，三鍵

U=4→苯環可能含有分子

U=5→可能含有苯環的分子 一個雙鍵

2、紅外光譜峰的類型

基頻峰：分子吸收一定頻率的紅外線，振動能級從基態轉移到第一振動激發態產生的吸收峰。基頻峰等于分子或基團的振動頻率，強度高，是紅外線的主要吸收峰。

泛頻峰：當分子的振動能水平從基態轉移到第二振動激發態、第三振動激發態等高能態時，產生的吸收峰強度較弱，難以識別，但增加了光譜的特性。

特征峰和指紋峰：特征峰可用于識別官能組的吸收峰，對應于分子中某個化學鍵或基團的振動形式，同一基團的振動頻率總是出現在某個區域；指紋區具有較強的吸收峰，對分子結構的變化非常敏感，可以區分不同化合物結構的小差異。

影響峰位的因素

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；氫鍵效應降低膨脹頻率，分子內氫鍵對峰值影響較大，不受濃度影響，分子間氫鍵受濃度影響較大，濃度稀釋，吸收峰位置發生變化；碳原子雜化軌道中的s成分增加，鍵能增加，膨脹振動頻率增加；溶劑極性增加，極性基團的膨脹振動頻率降低。

4.譜圖分析實例

紅外譜圖分析步驟

先特征，后指紋；先強峰，后強峰；尋找一組相關峰；→佐證。

首先識別特征區域的第一強峰，找出其相關峰，進行歸屬。

若飽和度>=4，優先考慮苯環結構。

下圖為分子式C9H7NO紅外吸收光譜，確定其分子式。

不飽和度U=(2 2*9 1-7)/2=7→可能含苯環

1、CO2在ZnO上的活化

CO將活化轉化為有價值的有機化合物是催化領域的熱點和難點。Noei等人通過超高真空傅里葉紅外光譜（UHV-FTIRS）研究羥基化ZnO納米顆粒CO2活化。他們會干凈的ZnO暴露在粉末樣品中CO在紅外譜圖中觀察到碳酸鹽相關振動帶的形成并使用C18O2同位素置換實驗證明了這一點ZnO納米顆粒在CO高活性激活。

2、CO在銳鈦礦相中吸附TiO2上

Setvin人們用紅外反射吸收光譜（IRRAS）結合程序升溫脫附（TPD），掃描隧道顯微鏡（STM）和DFT研究了一氧化碳在銳鈦礦的理論計算TiO2(101)晶面吸附。IRRAS譜圖顯示在2181cm-1處僅有一個CO帶，結合TPD，分離分子的吸附能量估計為0.37±0.03eV，吸收峰在較高的覆蓋率下移動到較小的值。又結合STM成像和樣品的控制退火證實TPD估計的吸附能與輕微排斥分子相互作用。CO在稍高的溫度下，分子從富電子的外部供體缺陷位點解吸，與金紅石TiO2(110)表面CO吸附的比較表明，銳鈦礦型TiO2中電子定域的趨勢比金紅石好TiO2中弱得多。

3、CO與ZnO其他吸附物的相互作用

在實際催化過程中，催化劑表面往往不吸附單一吸附物種，但催化劑表面同時存在多種吸附物。Noei在超高真空條件下等待人（UHV-FTIRS），通過FTIR光譜研究了CO不同改性的多晶ZnO相互作用。在110K清潔無吸附質ZnO暴露于納米顆粒CO后，在2187cm-1處有強振動帶，是CO與ZnO上的Zn2 位點結合所致。在210K下將CO2預處理后的ZnO暴露于納米顆粒CO后，在2215cm-一處觀察新的CO振動帶是吸附在三齒碳酸鹽結構中的游離帶Zn位點上的CO所致。記錄在不同溫度下UHV-FTIRS數據顯示，預吸附CO2時，CO在多晶ZnO上面的組合可以顯著增加，在ZnO存在于粉末顆粒上的羥基物質不會導致UHV條件下CO振動帶的顯著變化。

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