纵火是一种严重危害公共安全和社会稳定的个人极端暴力犯罪行为。 在纵火案件调查过程中， 火灾残留物中的易燃液体（ILs）是确定火灾性质和判断起火原因的重要物证， ILs的分析一直是法庭科学工作者关注的热点。 利用衰减全反射红外光谱法（ATR-FTIR）对汽油、 柴油、 煤油、 植物油等常见ILs进行检验， 结合主成分分析（PCA）、 层次聚类分析（HCA）、 判别分析（DA）三种化学计量学方法， 实现了常见易燃液体的快速筛选。 通过红外光谱定性分析， 汽油、 柴油、 植物油与含氧有机溶剂的红外光谱图差异明显， 可相互区分， 而柴油、 煤油、 航空煤油、 溶剂油、 汽轮机油五类ILs的红外谱图无明显差异， 仅通过图谱的直接比较， 无法进行区分。 重点选取1 136~976 cm-1范围的红外特征吸收峰， 结合PCA， PCA-HCA， PCA-DA化学计量学方法进行比较， 成功将航空煤油与与其余四类ILs区分开； 最后选取837～400 cm-1范围的红外特征吸收峰， 利用PCA， PCA-HCA， PCA-DA方法， 可将其余四种ILs实现互相区分。 研究结果表明， ATR-FTIR结合化学计量学方法对常见ILs进行定性分析， 具有方便、 快捷、 准确的优点， 可作为ILs种类的快速筛选方法。

胶矾水是中国传统书画修复和装裱材料, 但过量使用明矾会引起宣纸不同程度的酸化。 为了解胶矾水中明矾对宣纸中不同成分的影响, 明确传统胶矾水中明矾用量范围, 减少其对宣纸的危害, 采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)和X射线衍射(XRD)研究了明矾对宣纸中纤维素和碳酸钙的影响, 并将傅里叶退卷积和二阶导曲线拟合的方法引入研究明矾对宣纸中明胶蛋白质二级结构的影响。 XRD和ATR-FTIR结果表明明矾会不同程度溶解纸张中的结晶纤维素、 非结晶纤维素和CaCO3(生成CaSO4), 在明矾浓度超过5 Wt%后成分变化最剧烈。 傅里叶退卷积和二阶导曲线拟合结果表明明矾会使宣纸中明胶蛋白质二级结构改变, 使α-螺旋结构、 β-转向结构和γ-随机结构向β-折叠结构转变。 在明矾浓度超过5 Wt%后, 蛋白质二级结构发生剧烈变化。 研究得出了明矾对宣纸中不同成分的影响, 在最小干预的文物保护原则基础上给出了明矾用量范围, 为纸质文物中蛋白质二级结构研究引入了一种新方法, 扩大了ATR-FTIR在纸质文物中的研究和应用范围。

甲苯是大气中主要的挥发性有机污染物 和二次有机气溶胶的前体物。采用自制的烟雾腔模拟装置 研究了无氨和有氨时由羟基启动的甲苯光氧化过程，利用傅里 叶变换衰减全反射红外光谱测量了甲苯光氧化产物的分子官能 团，并对其化学组分进行了定性分析。实验结果表明，两种情况下 的甲苯光氧化产物中都含有苯 环、O-H、C=O和C-O等官能团，并 含有较高浓度的甲基酚、醛、酮和羧酸等有机物。而有氨 时的甲苯光氧化产物中还含有C=N、C-N和N-H等官能团，它们 对应于咪唑类含氮有机物的化学键特性。该结果为研究甲苯光氧化 反应机理提供了新的实验依据。

采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)结合二维相关红外光谱技术,分别研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的羰基红外伸缩振动模式(νC=O)。研究发现: 玻璃转化温度(Tg)以下时,PET 的 νC=O的红外吸收频率包括1700 cm-1、1709 cm-1 和 1718 cm-1,而随着测定温度的升高(313 ~343 K),其红外吸收强度变化快慢顺序为: 1709 cm-1> 1700 cm-1> 1718 cm-1; 而当在 Tg以上时,PET 的 νC=O的红外吸收频率包括1709 cm-1 和 1718 cm-1,而随着测定温度的升高(353~393 K),PET 的 νC=O红外吸收强度变化快慢顺序为: 1718 cm-1> 1709 cm-1。本项研究拓展了 ATR 二维相关红外光谱技术在 PET 高分子材料热变性研究的范围。

研究了牛肉蛋白质二级结构稳定性在-18, -23及-38 ℃不同温度下的变化情况, 明确了肉品工业中不同冷冻温度对肉品品质的作用机制。 利用了傅里叶变换衰减全反射红外光谱（attenuated total reflectance Fourier transfer infrared spectroscopy, ATR-FTIR）技术、 自动去卷积以及曲线拟合等计算方法, 分析了-18, -23及-38 ℃三个温度下, 牛肉肌原纤维蛋白（myofibrillar protein, MP）在冻结—解冻过程中的红外光谱图变化及蛋白质二级结构变性程度。 ATR-FTIR结果显示, 冻结—解冻过程中牛肉MP红外光谱图峰高、 峰面积发生变化, 且峰波数发生红移或者蓝移; 冻结—解冻后牛肉MP红外光谱图中3 500～3 300 cm-1波段的吸收峰强度减弱甚至消失, 说明解冻后牛肉MP中的结合水中O—H基团与氨基酸CO基团形成的分子内和分子间氢键断裂; 冻结会影响牛肉MP二级结构的稳定性, 导致牛肉蛋白质二级结构发生变化, 其中除了无规则卷曲比例上升以外, α-螺旋、 β-折叠、 β-转角含量均下降, 造成有序结构向无序结构转变; 解冻后, 冻结温度为-38 ℃的处理组牛肉β-折叠增加量大于-23和-18 ℃处理组, -38 ℃冻结牛肉MP二级结构的稳定性最好, 解冻后蛋白质复性也最好。 即蛋白质冷冻变性程度随着冻结温度的降低而减轻, 蛋白质二级结构特征保持也越好。 该试验研究基于肉品工业生产实际, 研究结果从微观层面揭示了冻结温度对牛肉蛋白质变性的影响规律及可能的机制, 为冷冻肉冻藏保鲜工艺制定提供了参考。

红外光谱分析是矿物材料研究中常用的一种表征手段, 而衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR) 由于其快速、 无损且能够进行微区检测等优势在而被广泛使用。 以不同产地琥珀、 柯巴树脂和覆膜处理琥珀为研究对象, 通过BRUKER LUMOS独立式红外显微镜对样品的ATR-FTIR光谱进行测试与分析。 结果表明: ν(CC)伸缩振动在1 643 cm-1和δ(芳C—H)弯曲振动在889 cm-1两处的红外吸收谱带均出现在多米尼加和俄罗斯琥珀中; 由ν(C—O)伸缩振动在1 300～925 cm-1范围内的红外吸收谱带对于琥珀的产地具有一定的指示意义; νas(CH2)不对称伸缩振动在3 080, 1 643和887 cm-1三处的红外吸收谱带为柯巴树脂所特有, 具有重要的鉴定意义; 覆膜琥珀显示琥珀和人工树脂混合红外光谱, 除琥珀特有的红外光谱之外, 760和702 cm-1红外吸收谱带为人工树脂中γ(芳C—H)面外弯曲振动所致。 ATR-FTIR在琥珀的成因、 产地及优化处理品种的检测具有重要的意义。

为建立薰衣草精油品种品质的快速辨别分析模型, 采用衰减全反射红外光谱法测定三个品种共96个薰衣草精油样品, 对原始光谱数据求二阶导数, 通过方差计算, 确定1　750～900 cm-1波长段为判别分析用数据。 分析结果表明, 主成分分析(PCA)基本能实现精油品种区分, 前三个主成分主要代表着酯、 醇和萜类物质。 使用68个样品的校正集建立正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）模型, 三个品种薰衣草精油的回归曲线测定系数分别为0.959　2, 0.976　4, 0.958　8, 验证集中三个品种精油预测均方根误差（RMSEP）分别为0.142　9, 0.127　3, 0.124　9, OPLS-DA法建立的模型对校正集和验证集的判别率和预测率都达到100%, 模型对薰衣草精油品种品质有很好的识别能力。 为薰衣草精油品种品质提供一个快速、 直观的方法。

沥青质量的优劣直接影响路用性能和公路寿命。 其中蜡含量、 软化点和针入度是沥青三大重要指标, 其分析过程繁冗耗时。 提出了一种快速准确的沥青性质检测方法。 实验共收集了220个已依照标准方法JTJ052-2000获得蜡含量、 软化点和针入度标准值的沥青样品, 采用偏最小二乘法（PLS）建立其红外光谱定量模型, 交互验证标准偏差（SECV）分别为0.13, 0.88, 3.18, 预测标准偏差（SEP）分别为0.14, 1.06, 3.90, 小于标准方法的再现性偏差, 任意选取不同厂家所生产的3个样品进行重复性测试, 均满足标准方法的精密度要求。 该方法具有重复性好、 分析速度快, 操作简单, 可显著提高沥青的分析效率, 在沥青质量检测与评价领域有着光明的应用前景。

采用衰减全反射红外光谱（ ATR-FTIR）技术，研究了碳酸钠的结构。实验发现：碳酸钠同时存在着 CO3不对称伸缩振动模式（νasCO3），CO3对称伸缩振动模式（νsCO3），CO3面外弯曲振动模式（rCO3）和 CO3面内弯曲振动模式（.CO3）等 4种红外吸收模式。采用二维相关红外光谱技术（2D-IR）进一步来研究温度变化对于碳酸钠结构的影响。