傅里叶变换红外光谱分析(第三版)电子书

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内容提要

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前言

第一版前言

第二版前言

第1章　红外光谱的基本概念

1.1　红外光谱的产生和红外光谱区间的划分

1.2　分子的量子化能级

1.3　分子的转动光谱

1.3.1　转动能级

1.3.2　转动频率

1.4　分子的纯振动光谱

1.4.1　双原子分子的伸缩振动

1.4.2　多原子分子的振动

1.5　分子的振-转光谱

1.6　振动模式

1.6.1　伸缩振动

1.6.2　弯曲振动

1.7　振动频率、基团频率和指纹频率

1.7.1　振动频率

1.7.2　基团频率

1.7.3　指纹频率

1.8　倍频峰

1.9　合（组）频峰

1.10　振动耦合

1.10.1　伸缩振动之间的耦合

1.10.2　弯曲振动之间的耦合

1.11　费米共振

1.12　诱导效应

1.13　共轭效应

1.13.1　□-□共轭效应

1.13.2　p-□共轭效应

1.13.3　超共轭效应

1.14　氢键效应

1.15　稀释剂效应

第2章　傅里叶变换红外光谱学

2.1　单色光干涉图和基本方程

2.2　二色光干涉图和基本方程

2.3　多色光和连续光源的干涉图及基本方程

2.4　干涉图数据的采集

2.4.1　干涉图数据点间隔

2.4.2　单向采集数据

2.4.3　双向采集数据

2.4.4　动镜的移动速度

2.5　切趾（变迹）函数

2.6　相位校正

2.6.1　干涉图数据点采集漂移引起相位误差

2.6.2　干涉图的余弦分量相位滞后引起相位误差

2.7　红外光谱仪器的分辨率

2.7.1　分辨率的定义

2.7.2　分辨率的测定方法

2.8　噪声和信噪比

2.8.1　红外光谱仪的噪声和信噪比

2.8.2　红外光谱的噪声和信噪比

2.8.3　影响红外光谱信噪比的因素

第3章　傅里叶变换红外光谱仪

3.1　中红外光谱仪

3.1.1　红外光学台

3.1.2　红外光源

3.1.3　光阑

3.1.4　干涉仪

3.1.5　检测器

3.2　近红外光谱仪和近红外光谱

3.2.1　仪器配置

3.2.2　近红外光谱的特点

3.2.3　近红外光谱测试技术

3.3　远红外光谱仪和远红外光谱

3.3.1　仪器配置

3.3.2　远红外光谱样品制备技术

3.3.3　影响远红外光谱测试的因素

3.3.4　远红外光谱的应用

3.4　红外仪器的安装、保养和维护

3.4.1　红外仪器的安装和验收

3.4.2　红外光谱仪的保养和维护

3.4.3　红外光谱仪常见故障的处理

3.4.4　红外光谱仪档案资料的建立和保管

第4章　傅里叶变换红外光谱仪附件

4.1　红外显微镜

4.1.1　红外显微镜的种类、原理和结构

4.1.2　红外显微镜附件

4.1.3　红外显微镜的使用技术

4.2　傅里叶变换拉曼光谱附件

4.2.1　傅里叶变换拉曼附件的结构

4.2.2　拉曼光谱和红外光谱的区别

4.2.3　FT-Raman光谱的热效应和荧光效应

4.2.4　FT-Raman光谱的波数校正

4.2.5　FT-Raman光谱的应用

4.3　气红联用（GC/FTIR）附件

4.3.1　气红联用接口

4.3.2　样品的测定和分析

4.4　衰减全反射附件

4.4.1　ATR附件工作原理

4.4.2　水平ATR（HATR）附件

4.4.3　单次反射ATR附件

4.5　漫反射附件

4.5.1　漫反射附件的工作原理

4.5.2　漫反射附件的种类

4.5.3　漫反射附件的使用技术

4.6　镜面反射和掠角反射附件

4.6.1　镜面反射和掠角反射附件工作原理

4.6.2　镜面反射附件的种类

4.6.3　镜面反射和掠角反射附件使用技术

4.7　变温红外光谱附件

4.7.1　变温红外光谱附件的种类

4.7.2　变温红外光谱的应用

4.8　红外偏振器附件

4.8.1　偏振光

4.8.2　红外偏振器

4.8.3　偏振红外光谱

4.9　光声光谱附件

4.10　高压红外光谱附件

4.11　样品穿梭器附件

第5章　红外光谱样品制备和测试技术

5.1　固体样品的制备和测试

5.1.1　压片法

5.1.2　糊状法

5.1.3　薄膜法

5.2　液体样品的制备和测试

5.2.1　液池窗片材料

5.2.2　液池种类

5.2.3　纯有机液体样品光谱的测试

5.2.4　有机溶液样品光谱的测试

5.2.5　水和重水溶液样品光谱的测试

5.3　超薄样品的测试

第6章　红外光谱数据处理技术

6.1　基线校正

6.2　光谱差减

6.2.1　背景扣除法

6.2.2　吸光度光谱差减法

6.3　光谱归一化、乘谱和加谱

6.3.1　光谱归一化

6.3.2　乘谱

6.3.3　加谱

6.4　生成直线

6.5　改变光谱数据点间隔和填充零

6.5.1　改变光谱数据点间隔

6.5.2　填充零

6.6　光谱平滑

6.7　导数光谱

6.7.1　一阶导数光谱

6.7.2　二阶导数光谱

6.7.3　四阶导数光谱

6.8　傅里叶退卷积光谱

第7章　红外光谱谱图解析

7.1　烷烃化合物基团的振动频率

7.1.1　CH_3振动

7.1.2　CH_2振动

7.1.3　CH振动

7.1.4　C—C伸缩振动

7.2　烯烃化合物基团的振动频率

7.2.1　□CH_2振动

7.2.2　□CH振动

7.2.3　C□C伸缩振动

7.3　芳香族化合物基团的振动频率

7.3.1　CH振动

7.3.2　芳环骨架振动

7.4　炔烃化合物基团的振动频率

7.4.1　CH伸缩振动

7.4.2　C≡C伸缩振动

7.5　醇和酚类化合物基团的振动频率

7.5.1　O—H伸缩振动

7.5.2　C—OH伸缩振动

7.5.3　C—O—H弯曲振动

7.6　醚类化合物基团的振动频率

7.6.1　饱和脂肪醚的C—O—C伸缩振动

7.6.2　环醚的C—O—C伸缩振动

7.6.3　烯醚的C—O—C伸缩振动

7.6.4　芳香醚的C—O—C伸缩振动

7.7　酮和醌类化合物基团的振动频率

7.7.1　酮的有关振动

7.7.2　醌的有关振动

7.8　醛类化合物基团的振动频率

7.8.1　醛羰基C□O伸缩振动

7.8.2　醛基—CHO中的CH伸缩振动

7.8.3　醛基—CHO中的CH面内弯曲振动

7.8.4　醛基—CHO中的C—H面外弯曲振动

7.8.5　芳香醛中C—C伸缩振动

7.9　羧酸类化合物基团的振动频率

7.9.1　羧酸羰基C□O伸缩振动

7.9.2　羧基COOH的OH伸缩振动

7.9.3　羧基COOH的C—OH伸缩振动

7.9.4　羧基COOH的C—O—H面内弯曲振动

7.9.5　羧基COOH的C—O—H面外弯曲振动

7.10　羧酸盐类化合物基团的振动频率

7.10.1　羧酸根COO伸缩振动

7.10.2　羧酸根COO变角振动

7.10.3　羧酸根COO扭曲振动

7.10.4　羧酸根COO面外摇摆振动

7.11　酯类化合物基团的振动频率

7.11.1　酯羰基C□O伸缩振动

7.11.2　酯的C—O—C伸缩振动

7.12　酸酐类化合物基团的振动频率

7.12.1　酸酐羰基C□O伸缩振动

7.12.2　酸酐的C—O—C伸缩振动

7.13　胺类化合物基团的振动频率

7.13.1　NH_3振动

7.13.2　NH_2振动

7.13.3　NH振动

7.13.4　C—N伸缩振动

7.14　铵盐类化合物基团的振动频率

7.14.1　□ 振动

7.14.2　□ 振动

7.14.3　□ 振动

7.14.4　NH^+伸缩振动

7.14.5　N^+的有关振动

7.15　氨基酸类化合物基团的振动频率

7.15.1　COO振动

7.15.2　□ 振动

7.15.3　□ 振动

7.16　酰胺类化合物基团的振动频率

7.16.1　酰胺I谱带（酰胺羰基C□O伸缩振动）

7.16.2　酰胺II谱带和酰胺III谱带（C—N伸缩振动）

7.16.3　酰胺Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ谱带

7.16.4　NH_2伸缩振动

7.16.5　NH伸缩振动（酰胺A和酰胺B）

7.17　酰卤类化合物基团的振动频率

7.17.1　酰卤羰基C□O伸缩振动

7.17.2　酰卤的碳卤C—X伸缩振动

7.17.3　酰卤基团O□C—X的变角振动

7.17.4　芳香酰卤的C—C伸缩振动

7.18　糖类化合物基团的振动频率

7.18.1　糖类O—H伸缩振动

7.18.2　糖类C—OH伸缩振动

7.18.3　糖类C—O—C伸缩振动

7.18.4　糖类C—H伸缩振动和变角振动

7.19　含硼化合物基团的振动频率

7.19.1　硼氢振动

7.19.2　硼氧B—O振动

7.19.3　硼氟B—F振动

7.20　含硅化合物基团的振动频率

7.20.1　硅氢伸缩振动

7.20.2　硅碳伸缩振动

7.20.3　硅氧伸缩振动

7.20.4　硅氮伸缩振动

7.21　含氮化合物基团的振动频率

7.21.1　硝酸盐NO_3振动

7.21.2　亚硝酸盐□ 伸缩振动

7.21.3　硝基化合物NO_2伸缩振动

7.21.4　亚硝基N□O伸缩振动

7.21.5　亚硝酰基N≡O伸缩振动

7.21.6　亚硝基胺N—N□O的N□O伸缩振动

7.21.7　肟C□N—OH的有关振动

7.21.8　氰化物—C≡N的伸缩振动

7.21.9　氰酸盐和异氰酸盐（^-O—C≡N和O□C□N^-）的有关振动

7.21.10　氰酸酯和异氰酸酯（—O—C≡N和—N□C□O）的有关振动

7.21.11　硫氰酸盐和异硫氰酸盐（^-S—C≡N和^—N□C□S）的有关振动

7.21.12　硫氰酸酯和异硫氰酸酯（—S—C≡N和—N□C□S）的有关振动

7.21.13　碳二亚胺N□C□N伸缩振动

7.21.14　重氮化合物C□N□N和叠氮化合物N_3伸缩振动

7.22　含磷化合物基团的振动频率

7.22.1　P□O伸缩振动

7.22.2　P—O伸缩振动

7.22.3　P—OH伸缩振动

7.22.4　PO—H伸缩振动

7.22.5　P—H伸缩振动

7.22.6　P—C伸缩振动

7.22.7　P—F伸缩振动

7.22.8　P—Cl伸缩振动

7.22.9　P□S伸缩振动

7.23　水、重水、氢氧化物和过氧化物的振动频率

7.23.1　H_2O的振动

7.23.2　D_2O的振动

7.23.3　金属氢氧化物的O—H伸缩振动

7.23.4　过氧化物的O—O伸缩振动

7.24　含硫化合物基团的振动频率

7.24.1　SO_4振动

7.24.2　SO_3振动

7.24.3　SO_2振动

7.24.4　SO振动

7.24.5　S—H伸缩振动

7.24.6　CS振动

7.25　含卤素基团的振动频率

7.25.1　C—F振动

7.25.2　C—Cl振动

7.25.3　C—Br振动

7.25.4　C—I振动

7.26　无机化合物基团的振动频率

7.26.1　中性分子的振动频率

7.26.2　简单无机盐的振动频率

7.26.3　含氧酸盐阴离子的振动频率

7.26.4　金属氧化物的振动频率

第8章　红外光谱的定性分析和未知物的剖析

8.1　红外光谱的定性分析

8.1.1　已知物的验证

8.1.2　样品纯度和杂质检出限的确定

8.1.3　样品的比对

8.1.4　谱库检索

8.2　未知物的红外光谱剖析

8.2.1　固体未知物样品的剖析

8.2.2　液体未知物样品的剖析

8.2.3　聚合物未知样品的剖析

第9章　红外光谱的定量分析

9.1　朗伯-比耳定律

9.2　峰高和峰面积的测量

9.2.1　峰高的测量方法

9.2.2　峰面积的测量方法

9.3　曲线拟合法测量峰高和峰面积

9.4　导数光谱用于定量分析

9.5　固体样品的定量分析

9.6　液体样品的定量分析

9.6.1　液池厚度的测定

9.6.2　单一组分液体样品的定量分析

9.6.3　二组分液体的定量分析

9.6.4　三组分液体的定量分析

9.7　多组分液体的定量分析

9.8　高分子共聚物和共混物的定量分析

附录　基团振动频率表

参考文献