科普知识丨TG - FTIR 联用原理解析

TG - FTIR 联用技术，即热重分析与傅里叶变换红外光谱联用技术，是材料热分析领域常用的联用手段，其原理围绕 “热行为监测 - 挥发物捕获 - 成分识别” 的核心逻辑展开。

热重分析（TG）作为联用系统的 “热行为监测端”，核心原理是利用高精度天平实时记录样品在程序升温、恒温或降温过程中的质量变化。当样品受热发生分解、氧化、脱水等反应时，会释放挥发性气体产物，导致质量下降，TG 曲线便以 “温度 - 质量保留率” 的形式直观呈现这一过程，精准标记样品发生热变化的温度区间，为后续成分分析锁定目标阶段。

热重红外联用仪的结构示意图

傅里叶变换红外光谱（FTIR）则承担 “挥发物成分识别” 的角色，其原理基于不同分子官能团对特定波长红外光的选择性吸收。不同气体产物的分子结构存在差异，对应的红外吸收峰位置、强度和形状各不相同，通过对比标准红外光谱库，可反向推导气体成分。

上海和晟 HS-TGA-301 升降热重分析仪联用图

二者联用的关键在于 “接口装置”，它需实现两大功能：一是高效捕获 TG 释放的微量挥发物，避免样品残留或交叉污染；二是对气体进行加热保温，防止易冷凝组分在传输过程中液化，确保气体以稳定状态进入 FTIR 检测池。当 TG 监测到样品质量变化时，接口装置同步将挥发物导入 FTIR，FTIR 实时采集红外光谱，最终实现 “热重曲线与红外光谱” 的时间 - 温度关联，既明确样品热分解的温度规律，又精准识别分解产物成分，为材料热稳定性、反应机制研究提供完整数据支撑。