傅里葉變換紅外光譜分析（第三版）

第1章紅外光譜的基本概念1
1.1紅外光譜的產(chǎn)生和紅外光譜區(qū)間的劃分1
1.2分子的量子化能級3
1.3分子的轉(zhuǎn)動光譜5
1.3.1轉(zhuǎn)動能級6
1.3.2轉(zhuǎn)動頻率7
1.4分子的純振動光譜10
1.4.1雙原子分子的伸縮振動10
1.4.2多原子分子的振動12
1.5分子的振轉(zhuǎn)光譜15
1.6振動模式20
1.6.1伸縮振動21
1.6.2彎曲振動23
1.7振動頻率、基團頻率和指紋頻率26
1.7.1振動頻率26
1.7.2基團頻率27
1.7.3指紋頻率27
1.8倍頻峰28
1.9合（組）頻峰30
1.10振動耦合32
1.10.1伸縮振動之間的耦合32
1.10.2彎曲振動之間的耦合34
1.11費米共振34
1.12誘導(dǎo)效應(yīng)35
1.13共軛效應(yīng)38
1.13.1π-π共軛效應(yīng)38
1.13.2p-π共軛效應(yīng)39
1.13.3超共軛效應(yīng)40
1.14氫鍵效應(yīng)41
1.15稀釋劑效應(yīng)42
第2章傅里葉變換紅外光譜學(xué)44
2.1單色光干涉圖和基本方程44
2.2二色光干涉圖和基本方程48
2.3多色光和連續(xù)光源的干涉圖及基本方程50
2.4干涉圖數(shù)據(jù)的采集53
2.4.1干涉圖數(shù)據(jù)點間隔53
2.4.2單向采集數(shù)據(jù)55
2.4.3雙向采集數(shù)據(jù)56
2.4.4動鏡的移動速度57
2.5切趾（變跡）函數(shù)58
2.6相位校正61
2.6.1干涉圖數(shù)據(jù)點采集漂移引起相位誤差61
2.6.2干涉圖的余弦分量相位滯后引起相位誤差62
2.7紅外光譜儀器的分辨率64
2.7.1分辨率的定義64
2.7.2分辨率的測定方法67
2.8噪聲和信噪比71
2.8.1紅外光譜儀的噪聲和信噪比71
2.8.2紅外光譜的噪聲和信噪比72
2.8.3影響紅外光譜信噪比的因素74
第3章傅里葉變換紅外光譜儀80
3.1中紅外光譜儀80
3.1.1紅外光學(xué)臺80
3.1.2紅外光源82
3.1.3光闌84
3.1.4干涉儀85
3.1.5檢測器94
3.2近紅外光譜儀和近紅外光譜97
3.2.1儀器配置97
3.2.2近紅外光譜的特點99
3.2.3近紅外光譜測試技術(shù)101
3.3遠紅外光譜儀和遠紅外光譜106
3.3.1儀器配置106
3.3.2遠紅外光譜樣品制備技術(shù)110
3.3.3影響遠紅外光譜測試的因素113
3.3.4遠紅外光譜的應(yīng)用115
3.4紅外儀器的安裝、保養(yǎng)和維護124
3.4.1紅外儀器的安裝和驗收124
3.4.2紅外光譜儀的保養(yǎng)和維護130
3.4.3紅外光譜儀常見故障的處理133
3.4.4紅外光譜儀檔案資料的建立和保管134
第4章傅里葉變換紅外光譜儀附件136
4.1紅外顯微鏡136
4.1.1紅外顯微鏡的種類、原理和結(jié)構(gòu)137
4.1.2紅外顯微鏡附件152
4.1.3紅外顯微鏡的使用技術(shù)155
4.2傅里葉變換拉曼光譜附件160
4.2.1傅里葉變換拉曼附件的結(jié)構(gòu)160
4.2.2拉曼光譜和紅外光譜的區(qū)別162
4.2.3FT-Raman光譜的熱效應(yīng)和熒光效應(yīng)164
4.2.4FT-Raman光譜的波數(shù)校正167
4.2.5FT-Raman光譜的應(yīng)用170
4.3氣紅聯(lián)用（GC/FTIR）附件171
4.3.1氣紅聯(lián)用接口171
4.3.2樣品的測定和分析173
4.4衰減全反射附件175
4.4.1ATR附件工作原理175
4.4.2水平ATR（HATR）附件180
4.4.3單次反射ATR附件183
4.5漫反射附件184
4.5.1漫反射附件的工作原理184
4.5.2漫反射附件的種類185
4.5.3漫反射附件的使用技術(shù)186
4.6鏡面反射和掠角反射附件191
4.6.1鏡面反射和掠角反射附件工作原理191
4.6.2鏡面反射附件的種類195
4.6.3鏡面反射和掠角反射附件使用技術(shù)196
4.7變溫紅外光譜附件198
4.7.1變溫紅外光譜附件的種類199
4.7.2變溫紅外光譜的應(yīng)用202
4.8紅外偏振器附件205
4.8.1偏振光206
4.8.2紅外偏振器207
4.8.3偏振紅外光譜210
4.9光聲光譜附件215
4.10高壓紅外光譜附件216
4.11樣品穿梭器附件220
第5章紅外光譜樣品制備和測試技術(shù)223
5.1固體樣品的制備和測試224
5.1.1壓片法224
5.1.2糊狀法232
5.1.3薄膜法235
5.2液體樣品的制備和測試238
5.2.1液池窗片材料239
5.2.2液池種類242
5.2.3純有機液體樣品光譜的測試246
5.2.4有機溶液樣品光譜的測試247
5.2.5水和重水溶液樣品光譜的測試250
5.3超薄樣品的測試254
第6章紅外光譜數(shù)據(jù)處理技術(shù)257
6.1基線校正257
6.2光譜差減262
6.2.1背景扣除法262
6.2.2吸光度光譜差減法263
6.3光譜歸一化、乘譜和加譜269
6.3.1光譜歸一化269
6.3.2乘譜272
6.3.3加譜273
6.4生成直線273
6.5改變光譜數(shù)據(jù)點間隔和填充零274
6.5.1改變光譜數(shù)據(jù)點間隔275
6.5.2填充零276
6.6光譜平滑277
6.7導(dǎo)數(shù)光譜279
6.7.1一階導(dǎo)數(shù)光譜279
6.7.2二階導(dǎo)數(shù)光譜280
6.7.3四階導(dǎo)數(shù)光譜282
6.8傅里葉退卷積光譜284
第7章紅外光譜譜圖解析287
7.1烷烴化合物基團的振動頻率287
7.1.1CH3振動288
7.1.2CH2振動294
7.1.3CH振動300
7.1.4C—C伸縮振動302
7.2烯烴化合物基團的振動頻率304
7.2.1CH2振動304
7.2.2CH振動306
7.2.3CC伸縮振動309
7.3芳香族化合物基團的振動頻率311
7.3.1CH振動311
7.3.2芳環(huán)骨架振動315
7.4炔烴化合物基團的振動頻率316
7.4.1CH伸縮振動317
7.4.2C≡C伸縮振動318
7.5醇和酚類化合物基團的振動頻率319
7.5.1O—H伸縮振動319
7.5.2C—OH伸縮振動321
7.5.3C—O—H彎曲振動323
7.6醚類化合物基團的振動頻率324
7.6.1飽和脂肪醚的C—O—C伸縮振動324
7.6.2環(huán)醚的C—O—C伸縮振動326
7.6.3烯醚的C—O—C伸縮振動327
7.6.4芳香醚的C—O—C伸縮振動328
7.7酮和醌類化合物基團的振動頻率329
7.7.1酮的有關(guān)振動329
7.7.2醌的有關(guān)振動332
7.8醛類化合物基團的振動頻率333
7.8.1醛羰基CO伸縮振動333
7.8.2醛基—CHO中的CH伸縮振動334
7.8.3醛基—CHO中的CH面內(nèi)彎曲振動335
7.8.4醛基—CHO中的C—H面外彎曲振動336
7.8.5芳香醛中C—C伸縮振動336
7.9羧酸類化合物基團的振動頻率336
7.9.1羧酸羰基CO伸縮振動337
7.9.2羧基COOH的OH伸縮振動340
7.9.3羧基COOH的C—OH伸縮振動340
7.9.4羧基COOH的C—O—H面內(nèi)彎曲振動340
7.9.5羧基COOH的C—O—H面外彎曲振動341
7.10羧酸鹽類化合物基團的振動頻率342
7.10.1羧酸根COO伸縮振動342
7.10.2羧酸根COO變角振動344
7.10.3羧酸根COO扭曲振動344
7.10.4羧酸根COO面外搖擺振動345
7.11酯類化合物基團的振動頻率346
7.11.1酯羰基CO伸縮振動346
7.11.2酯的C—O—C伸縮振動348
7.12酸酐類化合物基團的振動頻率350
7.12.1酸酐羰基CO伸縮振動350
7.12.2酸酐的C—O—C伸縮振動353
7.13胺類化合物基團的振動頻率355
7.13.1NH3振動355
7.13.2NH2振動356
7.13.3NH振動359
7.13.4C—N伸縮振動360
7.14銨鹽類化合物基團的振動頻率363
7.14.1NH+4振動363
7.14.2NH+3振動364
7.14.3NH+2振動367
7.14.4NH+伸縮振動368
7.14.5N+的有關(guān)振動369
7.15氨基酸類化合物基團的振動頻率370
7.15.1COO振動370
7.15.2NH+3振動373
7.15.3NH+2振動374
7.16酰胺類化合物基團的振動頻率375
7.16.1酰胺I譜帶(酰胺羰基CO伸縮振動)376
7.16.2酰胺II譜帶和酰胺III譜帶（C—N伸縮振動）378
7.16.3酰胺Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ譜帶381
7.16.4NH2伸縮振動381
7.16.5NH伸縮振動（酰胺A和酰胺B）381
7.17酰鹵類化合物基團的振動頻率382
7.17.1酰鹵羰基CO伸縮振動383
7.17.2酰鹵的碳鹵C—X伸縮振動384
7.17.3酰鹵基團OC—X的變角振動385
7.17.4芳香酰鹵的C—C伸縮振動385
7.18糖類化合物基團的振動頻率386
7.18.1糖類O—H伸縮振動388
7.18.2糖類C—OH伸縮振動388
7.18.3糖類C—O—C伸縮振動388
7.18.4糖類C—H伸縮振動和變角振動389
7.19含硼化合物基團的振動頻率390
7.19.1硼氫振動390
7.19.2硼氧B—O振動391
7.19.3硼氟B—F振動393
7.20含硅化合物基團的振動頻率394
7.20.1硅氫伸縮振動394
7.20.2硅碳伸縮振動395
7.20.3硅氧伸縮振動395
7.20.4硅氮伸縮振動396
7.21含氮化合物基團的振動頻率397
7.21.1硝酸鹽NO3振動397
7.21.2亞硝酸鹽NO-2伸縮振動399
7.21.3硝基化合物NO2伸縮振動399
7.21.4亞硝基NO伸縮振動401
7.21.5亞硝酰基N≡O(shè)伸縮振動401
7.21.6亞硝基胺N—NO的NO伸縮振動402
7.21.7肟CN—OH的有關(guān)振動402
7.21.8氰化物—C≡N的伸縮振動403
7.21.9氰酸鹽和異氰酸鹽（-O—C≡N和OCN-）的有關(guān)振動404
7.21.10氰酸酯和異氰酸酯（—O—C≡N和—NCO）的有關(guān)振動405
7.21.11硫氰酸鹽和異硫氰酸鹽（-S—C≡N和—NCS）的有關(guān)振動405
7.21.12硫氰酸酯和異硫氰酸酯（—S—C≡N和—NCS）的有關(guān)振動407
7.21.13碳二亞胺NCN伸縮振動407
7.21.14重氮化合物CNN和疊氮化合物N3伸縮振動408
7.22含磷化合物基團的振動頻率410
7.22.1PO伸縮振動410
7.22.2P—O伸縮振動413
7.22.3P—OH伸縮振動414
7.22.4PO—H伸縮振動415
7.22.5P—H伸縮振動415
7.22.6P—C伸縮振動416
7.22.7P—F伸縮振動416
7.22.8P—Cl伸縮振動416
7.22.9PS伸縮振動416
7.23水、重水、氫氧化物和過氧化物的振動頻率418
7.23.1H2O的振動418
7.23.2D2O的振動421
7.23.3金屬氫氧化物的O—H伸縮振動421
7.23.4過氧化物的O—O伸縮振動421
7.24含硫化合物基團的振動頻率423
7.24.1SO4振動423
7.24.2SO3振動426
7.24.3SO2振動429
7.24.4SO振動429
7.24.5S—H伸縮振動431
7.24.6CS振動431
7.25含鹵素基團的振動頻率435
7.25.1C—F振動435
7.25.2C—Cl振動436
7.25.3C—Br振動438
7.25.4C—I振動440
7.26無機化合物基團的振動頻率441
7.26.1中性分子的振動頻率441
7.26.2簡單無機鹽的振動頻率443
7.26.3含氧酸鹽陰離子的振動頻率444
7.26.4金屬氧化物的振動頻率449
第8章紅外光譜的定性分析和未知物的剖析451
8.1紅外光譜的定性分析451
8.1.1已知物的驗證451
8.1.2樣品純度和雜質(zhì)檢出限的確定452
8.1.3樣品的比對454
8.1.4譜庫檢索455
8.2未知物的紅外光譜剖析457
8.2.1固體未知物樣品的剖析457
8.2.2液體未知物樣品的剖析462
8.2.3聚合物未知樣品的剖析465
第9章紅外光譜的定量分析467
9.1朗伯比耳定律468
9.2峰高和峰面積的測量470
9.2.1峰高的測量方法470
9.2.2峰面積的測量方法473
9.3曲線擬合法測量峰高和峰面積475
9.4導(dǎo)數(shù)光譜用于定量分析478
9.5固體樣品的定量分析479
9.6液體樣品的定量分析480
9.6.1液池厚度的測定480
9.6.2單一組分液體樣品的定量分析482
9.6.3二組分液體的定量分析483
9.6.4三組分液體的定量分析485
9.7多組分液體的定量分析486
9.8高分子共聚物和共混物的定量分析487
附錄基團振動頻率表490
參考文獻508