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”規劃第二年。生態環境部大氣環境司從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污染協同控制，著力推進大氣多污染物協同減排，從源頭防控、結構優化、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，實現減污降碳協同效應。

“十四五”的一項重要任務是基本消除重度污染天氣。生態環境部有關負責人指出，大氣污染防治要加大能源結構、產業結構以及交通運輸結構調整，對高排放行業企業開展低排放改造，強化監督。京津冀及周邊等重點地區還要著重用力。“十四五”完成“基本消除重污染天氣”的目標任重道遠。

樂氏科技自主研發生產的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測手段。尤其在VOCs揮發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、醫藥、地礦、石油、煤炭、環保、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。而紅外光又可依據波長范圍分成近紅外、中紅外和遠紅外三個波區。其中中紅外區（2.5～25μm；4000～400cm^-1）能很好地反映分子內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，所以中紅外區是紅外光譜中應用廣泛的區域。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、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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