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便攜式傅里葉紅外氣體分析儀在VOCs分析領域的應用

2022年是“十四五”規(guī)劃第二年。生態(tài)環(huán)境部大氣環(huán)境司從2021年起實施“十四五”空氣質量改善行動計劃，其中將聚焦PM2.5和O3污染協(xié)同控制，著力推進大氣多污染物協(xié)同減排，從源頭防控、結構優(yōu)化、末端治理等方面，加快補齊VOCs和NOx污染防治短板，推動實施一批大氣污染減排工程項目，推動PM2.5和O3濃度同時下降，實現(xiàn)減污降碳協(xié)同效應。

“十四五”的一項重要任務是基本消除重度污染天氣。生態(tài)環(huán)境部有關負責人指出，大氣污染防治要加大能源結構、產(chǎn)業(yè)結構以及交通運輸結構調(diào)整，對高排放行業(yè)企業(yè)開展低排放改造，強化監(jiān)督。京津冀及周邊等重點地區(qū)還要著重用力。“十四五”完成“基本消除重污染天氣”的目標任重道遠。

樂氏科技自主研發(fā)生產(chǎn)的9100FIR便攜式傅里葉紅外氣體分析儀為“十四五空氣質量改善計劃”提供強大分析能力和科學監(jiān)測手段。尤其在VOCs揮發(fā)性有機化合物的檢測方面，9100FIR開放了三百多種有機氣體定量光譜庫，基本涵蓋了各個領域VOCs的檢測應用場合，涉及的氣體種類包括：烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴、鹵代烴、苯系物、醇類、醛類、酮類、酸類、酯類、硫化物、醚類、酸類等有機氣體組分，是溫室氣體、臭氧前驅體、臭氧層破壞氣體有力的分析手段。甚至可以應用于生化戰(zhàn)劑的應急檢測，9100FIR測試氣體的豐富性得益于儀器的全光譜分析技術，儀器采用傅里葉變換紅外光譜技術（FTIR Spectrometer）進行氣體分析。它不同于色散型紅外分光的原理，是基于對干涉后的紅外光進行傅里葉變換的原理而開發(fā)的紅外光譜儀，主要由紅外光源、光闌、干涉儀（分束器、動鏡、定鏡）、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、控制電路板和電源組成。可以對樣品進行定性和精細定量分析，廣泛應用于化工、醫(yī)藥、地礦、石油、煤炭、環(huán)保、研究院所海關、刑偵鑒定等領域。

由于化合物分子振動時吸收特定波長的紅外光而產(chǎn)生的吸收光譜，化學鍵振動所吸收的紅外光的波長取決于化學鍵動常數(shù)和連接在兩端的原子折合質量，也就是取決于的結構特征。而紅外光又可依據(jù)波長范圍分成近紅外、中紅外和遠紅外三個波區(qū)。其中中紅外區(qū)（2.5～25μm；4000～400cm^-1）能很好地反映分子內(nèi)部所進行的各種物理過程以及分子結構方面的特征，對解決分子結構和化學組成中的各種問題為有效，所以中紅外區(qū)是紅外光譜中應用廣泛的區(qū)域。9100FIR氣體分析儀就是采用中紅外光譜這一范圍，因此測量更為靈敏，精度高，范圍大，受干擾小，適應性強。

9100FIR采用的化學計量方法是基于偏小二乘法的數(shù)學思想，結合NIST光譜庫，在儀器的分析軟件上我們可以任意添加物質的分析模型，通入標準氣標定后，可實現(xiàn)該物質的定量分析。在解決物質間光譜的交叉干擾的問題，樂氏科技擁有自己的核心技術。

9100FIR可以產(chǎn)生高質量的紅外光譜，譜圖中包含有豐富的物質光譜信息，以三氯乙烯為例：

原始光譜          三氯乙烯

上圖所示是樣品原始譜圖與三氯乙烯標準譜圖比對，兩者特征譜帶出現(xiàn)的位置及形狀相似度很高，因此儀器分析出了混合樣品中的三氯乙烯，結合的化學計量方法進一步給出三氯乙烯的定量結果。

總結：的化學計量方法+NIST物質定量譜圖+光譜干擾技術=強大的VOCs分析手段。因此，9100FIR能廣泛應用于各個行業(yè)、領域的氣體分析。

• 便攜式傅里葉變換紅外光譜氣體分析儀

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