TG - FTIR 聯(lián)用技術(shù),即熱重分析與傅里葉變換紅外光譜聯(lián)用技術(shù),是材料熱分析領(lǐng)域常用的聯(lián)用手段,其原理圍繞 “熱行為監(jiān)測 - 揮發(fā)物捕獲 - 成分識別" 的核心邏輯展開。
熱重分析(TG)作為聯(lián)用系統(tǒng)的 “熱行為監(jiān)測端",核心原理是利用高精度天平實(shí)時(shí)記錄樣品在程序升溫、恒溫或降溫過程中的質(zhì)量變化。當(dāng)樣品受熱發(fā)生分解、氧化、脫水等反應(yīng)時(shí),會(huì)釋放揮發(fā)性氣體產(chǎn)物,導(dǎo)致質(zhì)量下降,TG 曲線便以 “溫度 - 質(zhì)量保留率" 的形式直觀呈現(xiàn)這一過程,精準(zhǔn)標(biāo)記樣品發(fā)生熱變化的溫度區(qū)間,為后續(xù)成分分析鎖定目標(biāo)階段。
傅里葉變換紅外光譜(FTIR)則承擔(dān) “揮發(fā)物成分識別" 的角色,其原理基于不同分子官能團(tuán)對特定波長紅外光的選擇性吸收。不同氣體產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)存在差異,對應(yīng)的紅外吸收峰位置、強(qiáng)度和形狀各不相同,通過對比標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜庫,可反向推導(dǎo)氣體成分。
二者聯(lián)用的關(guān)鍵在于 “接口裝置",它需實(shí)現(xiàn)兩大功能:一是高效捕獲 TG 釋放的微量揮發(fā)物,避免樣品殘留或交叉污染;二是對氣體進(jìn)行加熱保溫,防止易冷凝組分在傳輸過程中液化,確保氣體以穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)入 FTIR 檢測池。當(dāng) TG 監(jiān)測到樣品質(zhì)量變化時(shí),接口裝置同步將揮發(fā)物導(dǎo)入 FTIR,F(xiàn)TIR 實(shí)時(shí)采集紅外光譜,最終實(shí)現(xiàn) “熱重曲線與紅外光譜" 的時(shí)間 - 溫度關(guān)聯(lián),既明確樣品熱分解的溫度規(guī)律,又精準(zhǔn)識別分解產(chǎn)物成分,為材料熱穩(wěn)定性、反應(yīng)機(jī)制研究提供完整數(shù)據(jù)支撐。