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赤外分光法による材料分析の応用性
フーリエ変換赤外分光法（FTIR）は、材料の同定と特性評価に使用される最も一般的な分光法の1つです。赤外スペクトルには分子振動に関する豊富な情報が含まれており、材料の同定だけでなく、定量的情報、分子配向性、純度などについての明確な洞察を得ることができます。さらに、以下で紹介する関連分析技術と組み合わせることで、補完的な情報を得ることができ、材料の特性評価を行うラボにとって効率的でパワフルな分析ツールとなります。
ラマン分光法と赤外分光法
ラマン分光法は、ポリマー、カーボン材料、APIなど多くの材料の化学組成と分子構造を評価するための強力なツールです。ラマン分光法は励起レーザーとして、可視～近赤外レーザーを使用し、ガラス製バイアルやポリマーバッグの中に入ったサンプルをそのまま測定できます。FTIRとラマンは相補的な技術として知られます。一般的に、C=Cなど赤外活性の弱い化学種に対してラマンは強い活性を示します。逆に赤外吸収の強いO-HやN-Hにはラマンはほとんど活性を示しません。したがって、2つの技術を組み合わせることで、分子構造情報が補間されます。
近赤外分光法(NIR)と中赤外分光法（FTIR）
代表的な中赤外領域は4,000～400 cm-1で、分子の定性分析に適しています。14,000～4,000 cm-1の近赤外領域は、基準振動の倍音、3倍音、或いはこれらが結合したピークで構成されており、一般的にさまざまな定量分析に適しています。近赤外が利用できる大きな利点は、透明なガラス製バイアルに入った物質や、厚みのあるサンプル、さらに、不均一なサンプルを分析できることです。また、中赤外領域で観測の困難なポリマー構造を近赤外領域で見分けることもできます。
FTIRとガスクロマトグラフィーのハイフネーション
ガスクロマトグラフィーは、分離カラムを利用して、リテンションタイムに基づきガスの分離や特性評価を行います。様々な検出器や、マススペクトロメーターと組み合わせると、強力な構造解析ツールとなります。ガスクロマトグラフィーシステムとFTIRを組み合わせる最大の利点は、異性体と混在する物質のキャラクタリゼーションができるようになることです。さまざまな研究で、GC-IRシステムは利用され、特に法科学分野や不良解析研究についてマルチモーダル分析の重要性が示されています。
FTIRと紫外可視分光法の利用
紫外可視（UV-Vis）分光法は、190～1100 nm領域の吸収スペクトルが測定され、主に定量分析に利用します。紫外可視領域からの情報と、近赤外および中赤外領域の吸収スペクトルを組み合わせると、一般材料やタンパク質、食品などの特性を評価でき、新しい物質の結合を深く理解できます。
FTIRと走査電子顕微鏡（SEM）の利用
走査電子顕微鏡（SEM）は、有機から無機の材料から法科学、さらにはライフサイエンスに至るまで、多岐に渡るさまざまな研究分野や品質管理で重要なツールです。SEMを利用することで、サンプル表面または表面近傍の微細構造情報を取得することができます。そのため、SEMは幅広い産業で利用されています。異物分析や不良品解析を主とする赤外顕微鏡測定においてSEM画像は重要な前情報となります。
FTIRとレオロジー特性の同時測定
レオロジー現象を分子レベルで理解することで、創薬やプロセスの最適化を加速できます。
Thermo Scientific Rheonautモジュールは、Thermo Scientific HAAKE MARS レオメーターと組み合わせて使用され、FTIR分光法を用いて分子レベルでの構造変化と流動特性の同時測定を可能にします。この同時複合解析により、応力や周波数、温度に伴う物質の機械的特性変化と分子構造変化を同時に解析できます。さらに、紫外線硬化材料の構造変化を広範囲に調査することも可能です。
For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures.