本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)熱分析與吸附，作者為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)丁延偉老師，并已獲轉(zhuǎn)載授權(quán)。

在《熱分析/紅外光譜聯(lián)用的數(shù)據(jù)分析方法第4部分 儀器分析軟件中熱重部分的數(shù)據(jù)處理與作圖》和《熱分析/紅外光譜聯(lián)用的數(shù)據(jù)分析方法第5部分 儀器分析軟件中紅外光譜部分的數(shù)據(jù)處理與作圖》中以實(shí)驗(yàn)室在用的美國(guó)PerkinElmer公司的熱重/紅外光譜/氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀為例簡(jiǎn)要介紹了在儀器的數(shù)據(jù)分析軟件中與熱重部分和紅外光譜部分相關(guān)的數(shù)據(jù)處理與作圖相關(guān)的內(nèi)容，在本部分內(nèi)容中將簡(jiǎn)要介紹在Origin軟件中GS曲線、FGP曲線以及實(shí)時(shí)紅外光譜圖的數(shù)據(jù)處理與作圖相關(guān)的內(nèi)容。由于在Origin軟件中不同時(shí)刻/溫度下的三維紅外光譜作圖十分繁瑣，將在本系列內(nèi)容第7部分中進(jìn)行介紹。

為了保持本系列內(nèi)容的完整性，以下介紹的大部分內(nèi)容主要來(lái)自本公眾號(hào)2019年10月6日發(fā)布的《在Origin軟件中熱分析/紅外光譜聯(lián)用的數(shù)據(jù)作圖方法》一文，其中做了相應(yīng)的修改并增加了實(shí)時(shí)紅外光譜圖(EGS圖)的內(nèi)容。

1. GS曲線的作圖法

一般來(lái)說(shuō)，在由紅外光譜分析軟件Timebase得到的Excel格式的文件中主要有EGP曲線(即通常所說(shuō)的GS曲線)文件和不同時(shí)刻溫度下的逸出氣體紅外光譜圖(即EGS)文件，一共兩個(gè)文件。

GS曲線可以直接由導(dǎo)出的Excel格式的GS曲線文件得到，通常說(shuō)的官能團(tuán)剖面圖(即FGP曲線)可以由EGS文件中導(dǎo)出。

在Origin軟件中對(duì)GS曲線的作圖十分簡(jiǎn)單，在Origin軟件中導(dǎo)入曲線所對(duì)應(yīng)的Excel文件(圖1至圖3)。

圖1

圖2

圖3

選中A、B列，點(diǎn)擊圖4中plot選項(xiàng)，即可得到圖5，即為EGP曲線?？梢栽趫D5中根據(jù)需要改變曲線的粗細(xì)、形狀和顏色，在此不作詳述。

圖4

圖5

2. 官能團(tuán)剖面圖(即FGP曲線)的作圖法

下面介紹由逸出氣體紅外光譜圖(即EGS)文件得到FGP曲線的方法。通常在Timebase軟件中，可以按照?qǐng)D6的方法，選中Save Time Resolved Data選項(xiàng)導(dǎo)出在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)不同時(shí)刻/溫度的Excel格式的所有的紅外光譜圖。按照?qǐng)D1至圖3的方法打開文件，得到如圖7所示的界面。圖7中，第1行“Long Name”中所對(duì)應(yīng)的數(shù)值為溫度值(即該行為溫度行)，1.98e+001即為19.8℃，其他以此類推。A列對(duì)應(yīng)的為波數(shù)值(單位為cm-1)，其他B、C、D...列所對(duì)應(yīng)的為不同溫度下的吸光值。也就是說(shuō)，在圖7中，由除A列以外的其他列作為縱坐標(biāo)軸對(duì)A列按照?qǐng)D4的方法作圖，可以得到在不同溫度下的紅外光譜圖。另外，在圖7中，如果選中溫度行和特定的官能團(tuán)(即特定的波數(shù)值)所對(duì)應(yīng)的行進(jìn)行作圖，則可以得到FGP曲線。下面介紹FGP曲線的作圖方法。

圖6

圖7

按照?qǐng)D8的方法分別選中2358cm-1所對(duì)應(yīng)的行和溫度行，復(fù)制整行。

圖8

新建一個(gè)空白的Book文件，將溫度行和對(duì)應(yīng)波數(shù)(2358cm-1)的數(shù)值粘貼這兩行，選中，點(diǎn)擊Worksheet菜單下的Transpose選項(xiàng)(圖9)，將這兩行轉(zhuǎn)換為兩列，轉(zhuǎn)換后的表格如圖10所示。刪除圖10中的第一行數(shù)據(jù)，按照?qǐng)D4的方法作圖，即可得到CO2分子的特征官能團(tuán)在2358cm-1處的FGP曲線(圖11)?？梢愿鶕?jù)需要改變圖中曲線的粗細(xì)、形狀和顏色，在此不作詳述。

圖9

圖10

圖11

3. 實(shí)時(shí)紅外光譜圖(EGS圖)的作圖法

在本部分第2節(jié)中提到“在圖7中，由除A列以外的其他列作為縱坐標(biāo)軸對(duì)A列按照?qǐng)D4的方法作圖，可以得到在不同溫度下的紅外光譜圖?！币簿褪钦f(shuō)，在導(dǎo)出的Excel格式的在實(shí)驗(yàn)溫度/時(shí)間范圍內(nèi)的所有紅外光譜文件中，選中A列和所對(duì)應(yīng)的一列和/或多列時(shí)間/溫度列即可得到不同溫度/時(shí)刻下的實(shí)時(shí)紅外光譜圖。

以下舉例說(shuō)明。圖12是不同溫度下的一水合草酸鈣在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物的紅外光譜圖。圖中第五行為不同的溫度值，第A列為紅外光譜的波數(shù)值。例如，需要比較第100℃、200℃、500℃和700℃下的紅外光譜圖的變化，則同時(shí)選中這些溫度和波數(shù)(A列)所對(duì)應(yīng)的列，復(fù)制并粘貼到新建的表格文件中，并定義相應(yīng)列的名稱(圖13)。同時(shí)選中圖13中A-E列，點(diǎn)擊圖4中plot選項(xiàng)，即可得到圖14，即為不同溫度下的紅外光譜圖?？梢栽趫D14中根據(jù)需要改變曲線的粗細(xì)、形狀和顏色，在此不作詳述。由圖14可以看出，(1)樣品在100℃時(shí)樣品沒(méi)有發(fā)生分解;(2)在200℃時(shí)產(chǎn)生了水，對(duì)應(yīng)于結(jié)晶水的失去過(guò)程;(3)在400℃時(shí)產(chǎn)生了一氧化碳，少量一氧化碳被氧化為CO2;(4)700℃時(shí)的氣體產(chǎn)物以CO2為主。

圖12

圖13

圖14