虚拟化学教学

是否可以在远程环境中教授学生仪器技术（例如 FTIR）的基础知识？答案是肯定的。

Thermo Scientific Nicolet Summit FTIR 光谱仪采用先进的连接功能和新软件，可实现 100% 远程分析。学生无需进入化学实验室即可采集、处理和分析真实的光谱数据。

FTIR 虚拟实验室包含三个学习模块，可帮助向本科化学专业的学生教授 FTIR 光谱的基础知识。软件工作流程和在线分析工具引导学生完成采集和处理步骤，这些步骤可以随时随地在任何设备上完成。

下载教案

是否准备好使用您的 Summit 光谱仪教授 FTIR 的基础知识？从此处开始。

没有 Summit 光谱仪？请联系我们。

模块1：
模块2：
模块3：

学习模块1——采集参数的基础知识

Learning module 1

FTIR 光谱法包含多个数据采集参数，可以更改这些参数以优化光谱。此模块向学生讲解变更这些采集参数（包括扫描次数和分辨率）的影响。了解采集参数对信噪比和峰分离度的影响。

学习模块1详细信息
学习模块目标：理解变更采集参数（包括扫描次数和光谱分辨率）对光谱数据的影响

模块1中包含的问题和观察：

信噪比

  • 关于三个噪声谱的相对噪声强度，您注意到了什么？按噪声从大到小的顺序排列。
  • 噪声的减少是否与扫描次数完全成正比？解释。
  • 必须额外采集多少次扫描才能将光谱噪声降低3倍？
  • 降低噪声数据有什么好处？“代价”是什么？
  • 除了增加扫描次数量外，我们还可以通过哪些其他方法降低光谱噪声？

分辨率

  • 分辨率对光谱特征有何影响？
  • 改善分辨率对每种光谱特征都有影响，还是只对部分光谱有影响？
  • 提高分辨率有什么好处？您是否会以高分辨率运行每份样品？
  • 更高的分辨率对固体、液体还是气体分析最重要？为什么？
  • 为什么采集更高分辨率的数据需要更长时间？

学习模块2——聚合物分析

Learning module 2

峰位置、峰高、官能团 ID 等……都是学生要学习的重要分析技能。聚合物分析模块使用仪器中的内置聚苯乙烯标准品快速采集高质量聚苯乙烯光谱。随后，学生将执行基本的 FTIR 处理和分析步骤，以将聚苯乙烯光谱与其化学结构相关联。

学习模块2详细信息
学习模块目标：将光谱峰位置与聚苯乙烯的化学结构/官能团相关联并解释峰高和峰面积的意义

模块2中包含的问题和观察：

  • 聚苯乙烯化学结构中存在哪些主要官能团？列出每个官能团及其对应的峰位置。
  • 解释两个注释峰面积的差异。为什么一个面积比另一个大？这意味着什么？
  • 解释两个注释峰的峰高差异。为什么一个比另一个高？这意味着什么？
  • 为什么有两个 CH 伸缩峰位置接近 3000 cm-1？如果它们都是 CH 伸缩峰，为什么会出现在略微不同的位置？

学习模块3——ATR 分析

Learning module 3

学生在行业内遇到的大多数 FTIR 系统都将使用衰减全反射 (ATR) 附件。通过 ATR 附件采集数据会从根本上改变峰强度，从而影响谱库搜索结果。该模块清晰显示透射和 ATR 光谱之间的差异，以及它对库搜索和材料鉴定的影响。

学习模块3详细信息
学习模块目标：了解为什么 ATR 分析会改变光谱的相对峰强度，并研究 ATR 校正对谱库搜索的影响

模块3中包含的问题和观察：

  • 解释 ATR 校正后相对峰强度的变化。在 ATR 与透射模式下采集光谱时，哪些峰高会增加，哪些峰高会降低？
  • 为什么采用 ATR 附件采集光谱时相对峰强度变化会发生？（提示：考虑透射方程的 ATR 深度）
  • 从 OMNIC Anywhere 报告中，识别应用 ATR 校正的光谱。观察到谱图库匹配值提高了多少？
  • 为什么在将 ATR 光谱与基于透射的谱库进行比较之前必须对 ATR 光谱进行校正？在不进行 ATR 校正的情况下，还能如何实现高的谱库匹配度？

已准备好启动虚拟实验室？

开始之前请务必下载这些资产：

  1. 阅读 FTIR 虚拟实验室——设置说明，配置您的仪器，以进行远程操作。
  2. 下载 FTIR 虚拟实验室文件夹——学习模块工作流程（zip 文件夹）
OMNIC Anywhere

在设置中，教授和每名学生都需要创建一个免费的 Thermo Fisher Connect 帐户，以访问和分析来自 FTIR 虚拟实验室的数据。仪器上的 Thermo Scientific OMNIC Paradigm 软件用于驱动数据采集。数据分析将由每名学生在 OMNIC Anywhere 云应用中独立完成。

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