明确样品背景与测试条件
样品类型：有机/无机/复合材料，如聚合物、催化剂、薄膜；纯度，是否含杂质/溶剂残留；制备工艺，如热处理、反应前后样品对比；
测试模式：透射IR；衰减全反射IR，ATR-IR，反映表面1~10 nm信息；漫反射IR，适用于粉末样品。不同模式峰强可能差异，ATR峰形更尖锐，透射峰强与样品厚度相关；
样品状态：固态包括粉末/薄膜、液态、气态，状态会影响峰形，如液态样品氢键峰更宽。
DOI：10.1038/s41467-025-64318-w。
扣除背景与基线校准
原始FTIR谱图需先处理干扰信号，确保特征峰清晰：
背景扣除：必须扣除空白样品背景，如空KBr压片、纯溶剂、ATR晶体空白；消除空气，如CO₂：2340 cm-1双峰、H₂O：3400 cm-1宽峰+1640 cm-1弯曲峰；样品载体，如KBr无红外吸收，若受潮会出现3400 cm-1水峰干扰；
基线校准：修正谱图基线倾斜，这可能是由于样品厚度不均导致，使基线平稳，确保峰强计算更准确，避免弱峰被掩盖；
数据平滑：轻微平滑去除噪声，如高频波动；不可过度平滑导致峰形失真，如窄峰变宽、小峰消失。
DOI：10.1021/acsami.2c19484。
红外光谱分区
按波数范围划分功能区，快速定位官能团类型：
核心原则：先看高优先级区域，含氢基团区+羰基区，锁定主要官能团，再用低优先级区域辅助验证结构细节，避免从复杂指纹区入手导致混乱。
步骤1：排查干扰峰
先排除样品残留、测试环境导致的干扰峰，避免误判为目标官能团。
常见干扰峰及处理：
水峰：3400±200 cm-1宽峰，归属于O-H伸缩；1640 cm-1弱峰，为O-H弯曲峰；说明样品需真空干燥后复测，或通过基线扣除削弱；
CO₂峰：2340 cm-1、2320 cm-1双峰，对应于C=O伸缩；说明在测试时需要用氮气吹扫样品室，或扣除空气背景；
溶剂残留峰：如乙醇残留，3300 cm-1 O-H+2950 cm-1 C-H+1050 cm-1 C-O；出现这种类型的干扰风，说明样品需彻底清洗干燥；
载体峰：如KBr压片受潮，图谱中出现水峰；ATR晶体污染，会出现杂峰无规律现象。说明需要更换载体/清洁晶体后复测。
DOI：10.1021/acscatal.8b01237。
步骤2：含氢基团区4000~2500 cm-1
通过峰位、峰形判断含氢官能团，核心区分O-H/N-H与C-H，再细化类型：
1、O-H/N-H官能团判断
O-H与N-H均属于强极性基团，对应的红外吸收峰形特征十分显著，可根据不同波数区间的峰形与吸收强度来判断。
在3200~3600 cm-1区间内，若出现宽峰且伴随强吸收，对应的是醇或酚中的O-H基团，这类基团处于缔合态，分子间存在氢键作用，乙醇在3300 cm-1处的宽峰、苯酚在3250 cm-1处的宽峰都属于此类情况。
DOI：10.1021/jz500241m。
若此区间内出现尖峰且伴随中强吸收，对应的是游离态O-H或者伯胺中的N-H基团。游离态O-H不存在氢键作用，常见于稀溶液中的酚羟基，对应的波数范围在3600~3650 cm-1。伯胺中的N-H会呈现出双峰的特征，两个峰对应的波数分别为3300 cm-1与3400 cm-1。
若此区间内出现单尖峰且伴随弱吸收，对应的是仲胺中的N-H基团，其波数范围在3350±50 cm-1之间。叔胺因不存在N-H键，在该波数区间内不会出现吸收峰。
在2500~3300 cm-1区间内，若出现极宽峰且伴随强吸收，峰形覆盖整个区间，对应的是羧酸中的O-H基团，这类基团因形成二聚体而存在强氢键作用。判断时需要结合1680~1720 cm-1处的羰基特征峰来确认，乙酸在2800~3200 cm-1处的极宽峰就是典型代表。
2、C-H官能团判断
C-H官能团的吸收峰可作为判断分子饱和度的标志，分析时以3000 cm-1为分界，区分饱和与不饱和碳氢对应的吸收峰。
当波数小于3000 cm-1时，若出现强峰且呈现双峰特征，对应的是饱和烷基中的C-H基团，这类基团属于sp³杂化。其中甲基对应的两个特征峰分别为不对称伸缩振动的2960 cm-1与对称伸缩振动的2870 cm-1，亚甲基对应的两个特征峰分别为不对称伸缩振动的2920 cm-1与对称伸缩振动的2850 cm-1。
DOI：10.1021/acsami.2c19484。
当波数大于3000 cm-1时，若出现弱峰且呈现尖峰特征，对应的是不饱和C-H基团，这类基团属于sp²或sp杂化。在3000~3100 cm-1区间内的弱尖峰，对应的是烯烃中的=C-H或者芳烃中的=CH，乙烯在3080 cm-1处的吸收峰、苯在3030 cm-1处的吸收峰都属于此类。
在3300 cm-1处出现的单尖峰且伴随强吸收，对应的是炔烃中的≡C-H，乙炔在3300 cm-1处的特征峰就是典型代表。
若在2500~3600 cm-1区间内未出现C-H对应的吸收峰，说明该分子不含碳氢结构，这类物质常见于无机氧化物与盐类，例如MoO₂、ZnO等。
DOI：10.1038/s41598-022-15882-4。
步骤3：羰基区1900~1600 cm-1
羰基（C=O）伸缩峰是FTIR中最强峰之一，峰位稳定且无其他峰干扰，是羰基化合物的核心识别依据，按峰位细分类型：
关键：若1900~1600 cm-1无强峰，则样品不含羰基，直接跳过羰基化合物推测。
步骤4：双键/骨架区1600~1300 cm-1
重点判断是否含双键、苯环及胺或酰胺结构。
1、苯环
苯环骨架振动存在四个特征吸收峰，对应的波数分别为1450 cm-1、1500 cm-1、1580 cm-1、1600 cm-1。
这四个峰中1500 cm-1与1600 cm-1处的吸收峰强度最强，只要样品的红外谱图中出现这两个吸收峰，就可以说明样品中含有苯环结构。如果同时在3000~3100 cm-1区间内检测到芳烃= CH的吸收峰，就可以进一步确认苯环结构的存在。
DOI：10.1021/acs.jafc.5b05682。
2、烯烃C=C
1620~1680 cm-1出现弱尖吸收峰，表明存在sp²杂化的烯烃C=C伸缩振动。共轭烯烃如苯乙烯，因C=C与苯环共轭，峰位降至1600~1650 cm-1且强度增强；孤立烯烃如乙烯，峰位偏高1650~1680 cm-1，强度较弱。
3、胺/酰胺C-N
1030~1230 cm-1的中强宽吸收峰对应C-N键伸缩振动，结合3300~3500 cm-1的N-H 吸收峰，可确定样品含胺或酰胺结构。二者C-N峰位有差异，酰胺的C-N吸收峰位于1200~1300 cm-1，胺的则在1030~1150 cm-1，利用该波数差可辅助区分两类结构。
DOI：10.1038/s41467-025-66008-z。
步骤5：指纹区1300~600 cm-1
指纹区的吸收峰较为密集，但同时具有唯一性，这一区间的分析主要用于验证前几步分析得出的推测，同时可以细化分子中的取代类型以及单键结构。
1、单键伸缩振动
1000~1300 cm-1强吸收峰对应 C-O 键伸缩振动，常见于醇、醚、酯、羧酸中：醇类1050~1200 cm-1，如乙醇1050 cm-1；醚类 1000~1100 cm-1，如乙醚1050 cm-1；
酯类呈1050~1300 cm-1双峰，1250 cm-1不对称、1050 cm-1对称，需结合C=O峰确认。700~800 cm-1 为C-X键伸缩振动，X代表卤素原子。C-Cl在750~800 cm-1，C-Br在 650~700 cm-1。
DOI：10.1021/nl301159v。
2、C-H弯曲振动
烯烃= C-H弯曲振动峰在650~1000 cm-1，顺式烯烃650~700 cm-1强峰，反式烯烃 950 cm-1左右强峰。
苯环取代类型看650~900 cm-1强峰，单取代700、750 cm-1双峰；邻二取代750 cm-1单峰；间二取代700、780 cm-1双峰；对二取代800~850 cm-1单峰。1370 cm-1单峰无异丙基，双峰，1370、1385 cm-1含异丙基，峰强比1:1或叔丁基，峰强比 1:2。
DOI：10.1186/s40494-022-00769-4。
【高端测试 找华算】
华算科技是专业的科研解决方案服务商，精于高端测试。拥有10余年球差电镜拍摄经验与同步辐射三代光源全球机时，500+博士/博士后团队护航，保质保量！
🏅已助力5️⃣0️⃣0️⃣0️⃣0️⃣➕篇科研成果在Nature&Science正刊及子刊、Angew、AFM、JACS等顶级期刊发表！
