热分析/红外光谱联用(5)：红外光谱部分的数据处理与作图

在热分析/红外光谱联用的数据分析方法系列内容第4部分《热分析/红外光谱联用的数据分析方法 第4部分 仪器分析软件中热重部分的数据处理与作图》中以实验室在用的美国PerkinElmer公司的热重/红外光谱/气相色谱质谱联用仪为例简要介绍热分析/红外光谱联用中与热重部分的数据处理与作图相关的内容，在本部分内容中将介绍与红外光谱部分的数据处理与作图相关的内容。

1. 红外光谱数据的导入

点击红外光谱软件Timebase图标（图1），软件打开后的界面如图2所示。点击Flie菜单下的Open选项，按照数据的保存路径找到需要分析的质谱原始数据文件（图3）。点击图3中的Viewtemplate框中的不同选项（图4），可以在窗口中同时显示三维图、GS曲线以及不同时刻的红外光谱图等信息。例如，当选择GS Profile，Spectrum，Stack plot选项时，软件中的窗口变为图5所示。图5中，上半部分左侧窗口为不同时刻所对应的红外光谱图。右侧为实验范围内所得到的所有的红外光谱图的堆积图，该图的横坐标为波数，纵坐标为时间（可以换算为温度），Z轴为吸光值。图5的下半部分为GS曲线，可以反映实验过程中气体的逸出情况。在每一个窗口中点击鼠标右键，可以改变曲线的形状和颜色，进行进一步的处理（图6）。

图1

图2

图3

图4

图5

图6

2. GS曲线的数据分析与导出

GS 曲线的导出方法为：

（1）选中该文件（图7）；

图7 选中GS曲线

（2）选中File菜单下的Save As选项，会弹出图9所示的窗口，点击保存即得到Excel格式的GS曲线的数据文件（图9）。导出的文件在Origin、Excel等文件中可以直接作图。

图8

图9

（3）如需直接复制软件中的曲线图，点击Edit菜单下的Copy选项即可（图10）。

图10

3.官能团剖面图曲线（FGP曲线）的数据分析与导出

下面介绍FGP曲线的得到方法。

用鼠标拖动GS曲线中的黑色竖线即可用来查看在不同时刻或温度下的红外光谱曲线（图11），此时可以看到图11中左上部分的红外光谱图在发生变化。在左上图中移动红色的竖线至感兴趣的官能团所对应的波数位置，例如CO ₂ 的特征吸收位置2357cm ^-1 处，右击鼠标会弹出如图12所示的菜单，选中View Profile选项，即可得到该波数随时间或温度变化的FGP曲线，如图13中绿色曲线所示。该曲线在软件中的导出方法同GS曲线。

图11

图12

图13

4. 特定时刻/温度下的实时红外光谱图的数据分析与导出

如需要导出特定时刻/温度下的实时红外光谱图，如图14中2202.6s处的红外光谱图，则需选中左上图下方的文件（图14），然后按照GS曲线的导出方法即可得到该时刻的红外光谱图。

图14

5. 实验范围内所有时刻/温度下的实时红外光谱图的数据分析与导出

数据分析时，需导出实验范围内所有时刻/温度下的实时红外光谱图时，点击Flie 菜单下的Save Time Resolved Data选项（图15），在弹出的窗口中将文件格式改为.csv格式（图16），即可得到所有的红外光谱图。图17为导出的所有红外光谱曲线的Excel文件，由图可见实验过程中总共1079张红外光谱图。图17中表格的第5行为实验中的不同时刻，A列为波数，其他列为不同时刻得到的红外光谱图的吸光值。在本系列第7部分内容中，将详细介绍在Origin 软件中如何利用这些数据得到三维图的方法。

图15

图16

图17

6. 横坐标由时间转化为温度的方法

如需在软件中将EGP和FGP曲线的横坐标由时间转化为温度，则可以选中Process菜单中的Convert Time Axis选项（图18），弹出如图19所示的对话框。下方的选项为直接导入热重实验的文件的时间-温度曲线，上方的选项为定义两个指定的温度所对应的时间，由此会生成一个时间-温度的函数曲线，也可以在Excel文件中进行转换。

图18

图19

研之成理各版块内容汇总：

1. 仪器表征基础知识汇总

2. SCI论文 写作专题汇总

3. Origin/3D绘图等科学可视化汇总

4. 理论 化学