在化學(xué)、化工方面的應(yīng)用
在該方面的應(yīng)用又可分為表面化學(xué)、催化化學(xué)和石油化學(xué)方面的應(yīng)用。
在表面化學(xué)研究中的應(yīng)用
紅外光譜技術(shù)在表面化學(xué)研究中的應(yīng)用具有兩個鮮明特征:
(1)繼續(xù)不斷地開發(fā)表面與薄膜的原位和實時紅外分析技術(shù)。根據(jù)報道已有一種適用于原位和同時紅外分析的FT-IR擴(kuò)散反射室。
(2)以紅外吸附光譜(IRAS),ATRFT-IR和IR反射光譜為代表的紅外光譜技術(shù)廣泛地應(yīng)用于研究自組織膜和L-B膜。如應(yīng)用IR反射光譜研究薄膜,測定組織薄膜的厚度、成分和結(jié)構(gòu)。
在催化化學(xué)研究中的應(yīng)用
(1)擴(kuò)散反射紅外光譜傅立葉變換光譜(DRIFTS)的應(yīng)用報道特別突出,其次是IRAS。DRIFTS用于監(jiān)控催化劑表面吸附化合物的分解動力學(xué)。IRAS的典型應(yīng)用實例包括研究CO在Pd催化劑表面的氧化反應(yīng)動力學(xué),以及研究NO和CO在Pd和Pd-SiO2表面的共吸附現(xiàn)象。
(2)原位紅外光譜技術(shù)除了依然應(yīng)用普通的原位紅外光譜技術(shù)研究催化反應(yīng)過程外,還應(yīng)用于原位反射/吸附紅外光譜研究催化劑表面的點位阻塞效應(yīng)。另外產(chǎn)生了大量新的與原位紅外光譜技術(shù)相配合的附件裝置。
在石油化學(xué)研究中的應(yīng)用
傅立葉變換紅外光譜儀在石油化學(xué)中的應(yīng)用是一個十分廣泛的領(lǐng)域,如在重油的組成、性質(zhì)與加工方面,應(yīng)用IR表面自硅膠色譜得到的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。紅外光譜儀在潤滑油及其應(yīng)用方面的進(jìn)展體現(xiàn)在:用于鑒別未知油品和標(biāo)定潤滑油的經(jīng)典物理性質(zhì)(如粘度、總酸值、總堿值)被納入以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為目的的油液分析計劃,用于表征在用油液的降解和污染程度;油潤滑表面摩擦化學(xué)過程及產(chǎn)物的原位監(jiān)測與表征。
紅外光譜儀應(yīng)用于輕質(zhì)油品生產(chǎn)控制和性質(zhì)分析方面的主要進(jìn)展包括:應(yīng)用紅外光譜預(yù)測汽油的辛烷值,應(yīng)用IR測定汽油中含氧化合物的含量。此外,還應(yīng)用ATRFT-IR與GC聯(lián)用測定汽油中的芳烴的含量。
在環(huán)境分析中的應(yīng)用
用氣相色譜-傅立葉變換紅外聯(lián)用技術(shù)測定水中的污染物,結(jié)合了毛細(xì)管氣相色譜的高分辨能力和傅立葉變換紅外光譜快速掃描的特點,對GC-MS不能鑒別的異構(gòu)體,提供了完整的分子結(jié)構(gòu)信息,有利于化合物官能團(tuán)的判定。K1A1Krok等報道了氣相色譜/紅外光譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境分析中的應(yīng)用。運用傅立葉變換紅外遙感技術(shù),可以測定工業(yè)大氣空間的特性。由于控制汽油質(zhì)量與保護(hù)環(huán)境密切相關(guān),應(yīng)用美國HPGC/IRP/MS測定汽油中的甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、特丁醇、苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯等,其準(zhǔn)確度為1%,相對偏差為0.155%。應(yīng)用傅立葉變換紅外法可以定量分析氣態(tài)烴類混和物,對于測定水中的石油烴類,非色散紅外法已成為我國環(huán)境監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)方法。
在半導(dǎo)體和超導(dǎo)材料等方面的應(yīng)用
在此方面的應(yīng)用主要有:分析鈾原子與CO和CO2反應(yīng)產(chǎn)物的基體紅外光譜,研究了鈾-釷-鎳-錫變性錳鋁銅強(qiáng)磁性合金的遠(yuǎn)紅外性質(zhì)。分析C60填料籠形包含物的紅外和拉曼光譜。用反射傅立葉變換紅外顯微光譜法測定有機(jī)富油頁巖中海藻化石。
此外, 傅立葉變換紅外光譜儀在其傳統(tǒng)領(lǐng)域———物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析、熱力學(xué)狀態(tài)分析、熱/動力學(xué)過程分析與表征也有著不同程度的進(jìn)展。
