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科普知識丨TG - FTIR 聯用原理解析
更新時間:2025-09-24   點擊次數:200次

TG - FTIR 聯用技術,即熱重分析與傅里葉變換紅外光譜聯用技術,是材料熱分析領域常用的聯用手段,其原理圍繞 “熱行為監測 - 揮發物捕獲 - 成分識別" 的核心邏輯展開。

熱重分析(TG)作為聯用系統的 “熱行為監測端",核心原理是利用高精度天平實時記錄樣品在程序升溫、恒溫或降溫過程中的質量變化。當樣品受熱發生分解、氧化、脫水等反應時,會釋放揮發性氣體產物,導致質量下降,TG 曲線便以 “溫度 - 質量保留率" 的形式直觀呈現這一過程,精準標記樣品發生熱變化的溫度區間,為后續成分分析鎖定目標階段。

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熱重紅外聯用儀的結構示意圖

傅里葉變換紅外光譜(FTIR)則承擔 “揮發物成分識別" 的角色,其原理基于不同分子官能團對特定波長紅外光的選擇性吸收。不同氣體產物的分子結構存在差異,對應的紅外吸收峰位置、強度和形狀各不相同,通過對比標準紅外光譜庫,可反向推導氣體成分。

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上海和晟 HS-TGA-301 升降熱重分析儀聯用圖

二者聯用的關鍵在于 “接口裝置",它需實現兩大功能:一是高效捕獲 TG 釋放的微量揮發物,避免樣品殘留或交叉污染;二是對氣體進行加熱保溫,防止易冷凝組分在傳輸過程中液化,確保氣體以穩定狀態進入 FTIR 檢測池。當 TG 監測到樣品質量變化時,接口裝置同步將揮發物導入 FTIR,FTIR 實時采集紅外光譜,最終實現 “熱重曲線與紅外光譜" 的時間 - 溫度關聯,既明確樣品熱分解的溫度規律,又精準識別分解產物成分,為材料熱穩定性、反應機制研究提供完整數據支撐。




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