远红外光谱及技术应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘建学 著

图书标签:

• 远红外光谱
• 远红外技术
• 光谱学
• 材料分析
• 无损检测
• 化学分析
• 物理学
• 应用科学
• 红外光谱
• 分子振动

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030545855

版次：1

商品编码：12214479

包装：平装

开本：16开

用纸：胶版纸

字数：240000

内容简介

　　《远红外光谱及技术应用》结合国内外远红外技术研究现状，总结了该领域的全新科技成果，融入了本团队一直以来在远红外技术及其应用技术方面的研究成果，是一本以远红外辐射技术、远红外光谱分析技术及其应用技术为主的较全面的远红外光谱技术方面的工具书或参考书。《远红外光谱及技术应用》主要介绍远红外形成机理及其基础理论、远红外发射材料、适用于不同应用类型的远红外复合材料、远红外发热元件及技术、远红外光谱及其分析技术以及各应用技术等。

《远红外光谱及技术应用》一书，以严谨的科学态度和深入浅出的语言，为您揭示了远红外光谱这一强大分析工具的奥秘，并系统阐述了其在各行各业的广泛而深刻的技术应用。本书旨在成为对远红外光谱学感兴趣的研究人员、工程师、学生以及相关领域从业者的必备参考。 第一部分：远红外光谱学的基本原理 本书的开篇，我们将带领读者踏上探索远红外光谱世界的第一步。首先，我们将深入剖析电磁波谱，聚焦于远红外区域（通常定义为15微米至1000微米，或 wavenumber 667 cm⁻¹ 至 10 cm⁻¹）。这一区域的电磁波能量相对较低，但却与物质分子的转动和振动能量相匹配，这构成了远红外光谱分析的物理基础。 接着，我们将详细介绍远红外光谱的产生机制。当远红外光穿过样品时，样品中的分子会选择性地吸收特定波长的远红外光，从而引发分子的转动或低频振动。这种吸收是分子特有的，如同“指纹”一般，可以用来识别物质的种类和结构。我们会详细讲解分子振动模式（如伸缩振动、弯曲振动、转动振动等）与远红外吸收谱线之间的对应关系，并介绍一些基本的群论知识，帮助理解复杂分子的振动模式。 随后，本书将重点阐述远红外光谱仪器的核心组成部分和工作原理。我们将细致地介绍光源（如汞灯、黑体辐射源等）、单色器（如光栅、干涉仪等）、探测器（如凯特尔式探测器、 bolometer 等）以及数据处理系统。特别地，我们将深入探讨傅里叶变换红外（FTIR）光谱仪的原理，这是目前应用最广泛的远红外光谱技术。我们会详细解析迈克尔逊干涉仪如何产生干涉图样，以及如何通过傅里叶变换将复杂的干涉图样转化为具有高分辨率的吸收或透射光谱。 此外，本书还将涵盖样品制备技术，这是获取高质量远红外光谱数据的前提。我们将介绍不同样品形态（固体、液体、气体、薄膜等）的常见制备方法，包括压片法、溶液法、衰减全反射（ATR）技术、漫反射技术等，并讨论各种方法的优缺点及适用范围。 第二部分：远红外光谱的定性与定量分析 掌握了基本原理后，本书将进一步指导读者如何利用远红外光谱进行有效的物质分析。在定性分析方面，我们将详细讲解如何通过比对样品光谱与已知化合物的数据库光谱，来识别未知样品。我们会提供一系列实际案例，演示如何解读远红外光谱中出现的特征吸收峰，并推断出分子的官能团和结构信息。我们将强调谱峰的归属、峰强的变化以及谱峰的形状在物质鉴定中的重要作用。 在定量分析方面，我们将系统介绍Beer-Lambert定律在远红外光谱中的应用。我们将详细讲解如何通过测量特定吸收峰的峰高或峰面积，并结合校准曲线，来测定样品中目标组分的含量。我们会讨论影响定量准确性的各种因素，如样品厚度、仪器分辨率、光程长度、样品基质效应等，并提供相应的校正方法。 本书还将探讨更高级的光谱分析技术，如多变量数据分析方法。我们将介绍主成分分析（PCA）、偏最小二乘回归（PLS）等统计学工具，如何应用于处理复杂光谱数据，提取有用的化学信息，以及建立更精确的定量模型。这些技术在分析复杂混合物、寻找微量组分等方面具有不可替代的作用。 第三部分：远红外光谱的技术应用 远红外光谱的强大分析能力使其在众多领域得到了广泛的应用。本书将用大量篇幅详细阐述这些应用，并配以丰富的实例，使读者能够深刻理解其价值。 材料科学与工程： 高分子材料： 远红外光谱在分析高分子材料的结构、结晶度、取相容性、老化过程以及研究高分子链的相互作用等方面具有重要作用。例如，通过监测特定官能团的吸收变化，可以研究高分子的聚合反应进程、交联程度以及降解机理。ATR-FTIR技术尤为适合分析高分子薄膜和表面。 无机材料： 远红外光谱能够有效地识别和表征各种无机材料，如陶瓷、玻璃、催化剂、矿物等。低频振动模式对于研究晶体结构、晶格振动、晶界效应以及相变过程至关重要。例如，可以用于研究陶瓷的烧结过程、催化剂活性位点的变化等。 纳米材料： 随着纳米技术的飞速发展，远红外光谱也成为研究纳米材料（如量子点、纳米颗粒、纳米线等）的有力工具。可以用于研究纳米材料的表面官能团、形貌、结晶度以及其在环境中的稳定性。 化学与制药工业： 有机合成与反应监测： 远红外光谱能够实时监测有机合成反应的进程，识别反应中间体和副产物，优化反应条件，提高产率和纯度。例如，可以用于监测酯化、酰胺化等反应。 药物分析与质量控制： 在制药行业，远红外光谱被广泛用于原料药和制剂的鉴定、纯度检测、含量测定、晶型分析以及仿制药的生物等效性研究。其快速、无损的特性使其成为在线检测的理想选择。 手性化合物分析： 某些特定技术（如圆二色性光谱与远红外光谱联用）可以用于分析手性化合物的绝对构型。 生命科学与生物技术： 生物大分子研究： 远红外光谱能够提供关于蛋白质、核酸、脂质等生物大分子结构（如二级结构、三级结构）和功能的信息。例如，可以用于研究蛋白质的折叠、变性过程，以及DNA和RNA的构象变化。 细胞与组织分析： 远红外光谱成像技术（Hyperspectral Imaging）能够对细胞和组织进行无标记、高通量的分析，用于疾病诊断、药物筛选等。例如，可以用于区分癌细胞与正常细胞。 食品安全与成分分析： 远红外光谱可用于检测食品中的添加剂、污染物、水分含量、脂肪含量以及鉴定食品的种类和新鲜度。 环境科学与地质学： 污染物监测： 远红外光谱可以用于检测环境中的有机污染物、无机污染物以及温室气体。 矿物分析： 远红外光谱是分析矿物成分、结构和形成条件的重要手段。可以用于矿产资源的勘探和评估。 土壤与水质分析： 远红外光谱可用于分析土壤的有机质含量、水分含量以及水体中的溶解性有机物。 其他领域： 安检与刑侦： 远红外光谱能够快速识别爆炸物、毒品等违禁品。 艺术品鉴定： 远红外光谱可用于分析颜料、粘合剂等，为艺术品的真伪鉴定提供依据。 第四部分：前沿进展与未来展望 本书的最后部分，我们将目光投向远红外光谱技术的未来发展。我们将介绍当前领域内的最新研究进展，如新型高性能远红外探测器、更紧凑和便携式的远红外光谱仪、多维远红外光谱技术（如二维红外光谱）、以及与微流控、拉曼光谱等技术的联用。 此外，我们还将探讨人工智能（AI）和机器学习在远红外光谱数据分析中的应用，如何加速光谱解析、提高分析精度，并发现新的谱学规律。最后，本书将对远红外光谱技术在未来科学研究和工业应用中的发展趋势进行预测，展望其在解决人类面临的重大挑战（如能源、环境、健康等）方面的重要作用。 本书力求全面、深入、实用，希望能为广大读者提供一个系统学习远红外光谱理论知识和掌握其技术应用的平台，激发更多创新性的研究和应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就很硬核，我本来是抱着学习一些前沿科学技术的态度来翻阅的。我期待的是能够深入理解远红外光谱的物理原理，比如它的波段范围、能量传递方式，以及是如何与物质发生相互作用，产生特征吸收或发射的。我设想书中会包含大量的物理公式、图表和实验数据，用来解释这些复杂的概念。我希望能够学到如何操作远红外光谱仪，如何进行样品制备，如何采集和处理光谱数据，以及如何解读光谱图谱，识别出不同的物质和官能团。而且，名字中的“技术应用”更是让我对它的实用性充满了期待。我希望书中能详细介绍远红外光谱在各个领域的具体应用案例，例如在材料科学中，如何利用它来分析聚合物的结构和性能；在环境监测中，如何用于检测大气污染物或水质；在食品安全领域，如何快速鉴别食品的真伪或检测有害物质。我甚至脑补了一些更具想象力的应用，比如在天文学中，用它来研究遥远星体的化学成分。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面和名字就给人一种非常专业且深入的感觉。我当初拿到这本书，是因为听到一些同行提到它在某个特定领域有着重要的参考价值，所以我抱着学习和借鉴的态度去翻阅。我原本以为这本书会聚焦于远红外光谱的理论基础，深入剖析其物理学原理，例如电磁波的性质、分子的振动模式以及光谱的产生机制。我期待书中会详细介绍不同类型的远红外光谱仪，它们的结构、工作原理以及各自的优缺点。同时，“技术应用”这个词，也让我对接下来的内容充满期待，我设想书中会列举一系列具体的应用案例，比如在材料科学领域，如何利用远红外光谱分析高分子材料的结构和性能，或者在生物医学领域，如何利用它来无损检测组织病变。我甚至想象书中可能会包含一些实际操作的指导，帮助读者理解如何设计实验、采集数据以及解释结果。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就相当吸引人，那种低饱和度的蓝色背景，加上烫金的“远红外光谱及技术应用”几个字，透着一股沉静而专业的味道。我当时是被这个名字勾起了好奇心，毕竟“远红外”这几个字听起来就充满了神秘感，好像能触碰到物质深处不为人知的秘密。翻开书，我期待的是能读到一些关于它如何“看”穿物体内部，洞察分子振动，甚至揭示物质成分的原理。我以为会像科幻小说里那种，通过某种神奇的射线就能直接看到物体内部结构，或者像X光那样，但又更高级，能分辨出更精细的分子信息。我脑子里已经勾勒出各种奇妙的应用场景，比如在考古学中，用它来无损地检测文物的年代和材质；在医学领域，或许能早早地发现病变细胞，甚至进行非侵入性的诊断。我甚至想象它在工业生产中，能够实时监测材料的质量，避免次品流出，大大提高生产效率。这本书的名字给我的第一印象，就是它能够解锁很多我们肉眼无法看到的世界，展现出一种全新的感知方式。

评分☆☆☆☆☆

这本《远红外光谱及技术应用》的名字，第一时间就勾起了我对现代科学研究手段的好奇心。我原本设想，这本书应该会像一个详尽的科学指南，带领读者一步步揭开远红外光谱的神秘面纱。我想象书中会描绘出远红外光如何与物质分子发生微妙的互动，那种能量的吸收与释放，如同一个个独特的“指纹”，能够精确地揭示物质的身份。我期待能够看到书中包含丰富的案例分析，展示远红外光谱技术在不同领域的实际应用，比如，它如何帮助科学家们在茫茫宇宙中寻找生命存在的迹象，或者在工业生产中，如何成为质量检测不可或缺的工具。我甚至幻想，这本书能够解答一些我一直困惑的问题，比如，为什么某些物体在黑暗中会散发出热量，而远红外光谱是否能捕捉到这些无形的光芒。这本书的名字，在我看来，蕴含着一种探索未知、洞察本质的力量。

评分☆☆☆☆☆

《远红外光谱及技术应用》这个书名，让我联想到了一系列高科技的图像和场景。我当时之所以关注这本书，是因为我听朋友提到，在某个前沿的科研项目里，他们就是利用类似的技术来做关键的分析。所以，我非常期待这本书能够详细地介绍远红外光谱的原理，比如它到底是什么样的光，以及它和我们平时说的可见光有什么区别，能量是怎样的。我希望书中能有大量生动的图解，来展示远红外光是如何与各种物质发生反应的，特别是那种分子层面的互动，感觉就像是能看到微观世界里的小秘密。而且，我特别想知道，这项技术到底能“看到”什么，它能不能帮助我们解决一些现实生活中的难题。比如，在食品安全方面，它能不能快速地检测出添加剂或者有害物质；在环境保护方面，它能不能帮助监测空气或者水中的污染物。我脑子里已经有了一些画面，比如在实验室里，研究人员操作着精密的仪器，屏幕上跳出一条条奇特的曲线，然后他们就能根据这些曲线，判断出材料的优劣或者发现潜在的问题。