傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）是一種強(qiáng)大的材料表征工具，廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析、材料科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，研究級傅立葉紅外光譜儀在材料表征中的應(yīng)用也取得了顯著的新進(jìn)展，尤其是在提高分辨率、靈敏度、樣品適應(yīng)性和分析速度等方面。
1、高分辨率和高靈敏度
傳統(tǒng)FTIR光譜儀的分辨率通常受限于光源和干涉儀設(shè)計(jì)的性能。而近年來，通過改進(jìn)干涉儀結(jié)構(gòu)、使用高性能光源以及優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)，研究級傅立葉紅外光譜儀的分辨率和靈敏度得到了顯著提升。例如，采用單模光纖技術(shù)和高效的光電探測器可以提高信號的質(zhì)量，使得低濃度、微量樣品的分析成為可能。這些進(jìn)展使FTIR不僅能夠用于常規(guī)的物質(zhì)識別，也能用于分析復(fù)雜材料中的微小成分變化，如高分子材料、納米材料和復(fù)合材料。
2、表面增強(qiáng)紅外光譜（SEIRA）
表面增強(qiáng)紅外光譜（SEIRA）是一項(xiàng)新興的技術(shù)，能夠大大增強(qiáng)樣品表面分子的紅外信號。該技術(shù)通過使用金屬納米結(jié)構(gòu)（如金、銀納米粒子）來增強(qiáng)光與物質(zhì)的相互作用，從而提高表面分析的靈敏度。研究級傅立葉紅外光譜儀結(jié)合SEIRA技術(shù)，已在材料表征中取得了突破性進(jìn)展，尤其是在薄膜、涂層和微觀結(jié)構(gòu)表征方面。通過這一技術(shù)，能夠深入探究材料表面的分子構(gòu)型、化學(xué)反應(yīng)過程及其動態(tài)變化。
3、快速掃描和實(shí)時(shí)分析
隨著數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代研究級傅立葉紅外光譜儀的掃描速度得到了顯著提升，能夠在短時(shí)間內(nèi)獲得高質(zhì)量的光譜數(shù)據(jù)。這一進(jìn)展使得FTIR不僅能用于靜態(tài)樣品的表征，還能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)分析。例如，在高分子材料的熱變性、聚合反應(yīng)以及復(fù)合材料的成分演變等研究中，實(shí)時(shí)FTIR技術(shù)可以有效監(jiān)測樣品的實(shí)時(shí)反應(yīng)過程，提供更加詳細(xì)和深入的信息。
4、高通量分析和多模態(tài)聯(lián)合應(yīng)用
近年來，F(xiàn)TIR光譜儀與其他表征技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用成為一種趨勢。例如，F(xiàn)TIR與拉曼光譜、質(zhì)譜、X射線衍射等技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，能夠提供更加全面的材料信息。這種多模態(tài)的綜合分析為材料的表面結(jié)構(gòu)、成分和性能之間的關(guān)系提供了更為精準(zhǔn)的解釋，尤其在復(fù)雜樣品和多組分材料的分析中表現(xiàn)出特殊優(yōu)勢。
5、小型化與便攜化發(fā)展
隨著微型化技術(shù)的進(jìn)步，便攜式FTIR光譜儀也開始得到應(yīng)用，尤其是在現(xiàn)場和實(shí)時(shí)材料表征中的需求日益增加。研究級FTIR儀器通過微型化設(shè)計(jì)，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高性能與小型化并行，不僅適用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，還能在野外和工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行高效分析。
研究級傅立葉紅外光譜儀在材料表征中的新進(jìn)展主要體現(xiàn)在提高儀器性能、創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用以及實(shí)現(xiàn)快速、實(shí)時(shí)、多模態(tài)分析等方面。這些進(jìn)展使得FTIR不僅能精確地分析常規(guī)材料，還能對復(fù)雜、微量及動態(tài)變化的樣品進(jìn)行有效表征。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，F(xiàn)TIR將在材料科學(xué)、化學(xué)工程和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景更加廣闊。
