傅里叶红外（FT-IR）：Origin数据处理、光谱绘图、曲线优化、图形美化(傅里叶红外ftir烟气分析仪) #科技 #Origin #分析 #进行 #曲线 #光谱

FTIR 测试是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器，可对未知物样品光谱进行谱库检索，以及对混合物样品进行剖析等用途。

下文为 FTIR 的数据处理、光谱绘图、曲线优化、图形美化，所采用软件为中文版 Origin。所获得的数据一般为 excel 格式，其中，A 列为 X 轴（频率），B 列为 Y 轴（强度）。

一、导入 FTIR 数据

可将 excel 中的数据复制。粘贴到 Origin 中。若导入一组以上的数据，需要新增加列，操作：右键选择“添加新列”；或者选择工具栏上方的

添加完新列，导入数据。还需要将 X 轴的数据进行设置，如下图通过鼠标右键的设置。

二、绘制光谱（折线图）

一般需要单独调整几组数据的 Y 轴。因此需要添加新图层，每个图层对应一列 Y 轴的数据。

（1）选中第一组数据，右键“绘图”→“折线图”→“折线图”。

（2）在第一个图层中，右键选择“新图层（轴）”→“右-Y 轴”（可根据自己的习惯），建立第二个图层。

（3）在第二个图层的基础上，到 Book1 中选中第二组数据，然后返回 Graph1，在工具栏中选择“在当前图层添加绘画”→“折线图”。并双击第二条折线，设置成“红色”（为了与第一条折线区分）。

（4）在第二个图层基础上新建第三个图层，针对第二组数据重复上述中（1）和（2）的操作，再添加第三组数据的折线图，并重复上述中（3）的操作。并将第三条折线双击设置成“蓝色”（为了方便区分）。

三、重设 X 轴

因为 FTIR 光谱的 X 轴刻度是从大到小的，所以双击 X 轴，将刻度设置成“4000-650”（或其他从大到小的范围。将鼠标光标移动到折线上可看出该点的位置，根据需要进行选择）。

四、优化曲线

平滑折线图：选择其中一条折线，然后在工具栏上方选择 “分析”→“信号处理”→“平滑”→“打开对话框”。在对话框里，窗口点数设置为“100”（点数越大，平滑程度越大），最后点击确定。另外两条折线同理。然后将 BDF 的 √ 点掉，只保留 100pts，且双击设置每一条折线的颜色，加以区分。

设置边框和折线：双击 X 轴，选择“轴线和刻度线”，设置粗细为“2”（较常用的粗细度），主刻度和次刻度为“朝内”，然后在此对话框内选择左轴，设置粗细为“2”，主刻度和次刻度为“无”，上轴和右轴同左轴。并将新建的右轴挪到一旁。双击折线，将粗细设为“2”。

让三条折线在图中平均分布：双击 Y 轴，设置每个图层的 Y 轴刻度范围。并删除或隐藏新增的其他 Y 轴。

添加 X、Y 轴的标题：X 轴标题为“Wavenumber (cm-1)”，Y 轴标题为“Transmittance (%)”，并设置字号为“28”，X、Y 轴刻度字号为“22”。添加图标，每条折线所对应的图标，工具栏选择“图”→“图例”→“更新图例”。图例的边框需要去除，选中一个图例，右键选择“属性”→“边框”，将填充颜色和边界颜色设为“无”。

五、美化图片

用箭头指向所需要的峰值，在左边工作栏，添加箭头

和添加文字，

并将重要的峰框选出来。

六、光谱分析

参考文献

一般在测试前就需要查阅相关文献，以在测试中判断测试正确与否。比如查找文献可知，聚乙二醇在 2860cm-1 附近会显示归因于 C-H 的特征峰，带着目标在测试中观察光谱，若没有在目标范围出现明显的特征峰，就需要重复测试或者换样品。

重点分析

FTIR 光谱上的峰有很多，一般根据需求分析几个重点考核的特征峰。根据参考文献或者以往的分析，分析各样品的峰强相对差异。

强调相对

FTIR 光谱上的峰只有相对的强弱，因此只分析一个光谱上的一个峰的强度大小并无意义，一般分析两个光谱在同一位置的峰强相对大小，或者分析同一光谱不同位置的峰强相对大小并与另一光谱进行比较。

化学反应

产生化学反应后的材料会在 FTIR 光谱上显示新的特征峰，这也是判断有无化学反应和区别各材料的方法之一。比如，硬化（聚合或固化）前的环氧树脂在 912cm-1 附近显示归因于环氧基团的特征峰，而充分硬化后在此处的峰基本消失，这是因为环氧树脂发生了开环（聚合或交联）反应，并不存在环氧基团了。因此，912cm-1 附近的峰应作为环氧树脂类材料的重点分析目标。

物理变化

物理分散是材料改性的常见手段之一，可通过比较分散前后 FTIR 光谱上峰强的相对大小进行分析。

如将聚乙二醇分散至环氧树脂中，可以观察分散聚乙二醇前后 FTIR 光谱上峰强相对大小的差异。上文提到，聚乙二醇在 2860cm-1 附近显示了归因于 C-H 的特征峰，而根据研究基础可知，环氧树脂在此处的峰并不明显。因此，如果发现分散聚乙二醇后的 FTIR 光谱在 2860cm-1 附近显示了相比纯环氧树脂较明显的峰，可以认为聚乙二醇成功经分散存在于环氧树脂材料里了。

七、其他注意事项