紫外吸收光譜 UV
分析原理 ：吸收紫外光能量，引起分子中電子能級(jí)的躍遷
譜圖的表示方法 ：相對(duì)吸收光能量隨吸收光波長(zhǎng)的變化
提供的信息 ：吸收峰的位置,、強(qiáng)度和形狀,，提供分子中不同電子結(jié)構(gòu)的信息
熒光光譜法 FS
分析原理 ：被電磁輻射激發(fā)后，從低單線(xiàn)激發(fā)態(tài)回到單線(xiàn)基態(tài)，發(fā)射熒光
譜圖的表示方法 ：發(fā)射的熒光能量隨光波長(zhǎng)的變化
提供的信息 ：熒光效率和壽命,，提供分子中不同電子結(jié)構(gòu)的信息
紅外吸收光譜法 IR
分析原理 ：吸收紅外光能量,，引起具有偶極矩變化的分子的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷
譜圖的表示方法 ：相對(duì)透射光能量隨透射光頻率變化
提供的信息 ：峰的位置,、強(qiáng)度和形狀,，提供功能團(tuán)或化學(xué)鍵的特征振動(dòng)頻率
拉曼光譜法 Ram
分析原理 ：吸收光能后，引起具有極化率變化的分子振動(dòng),，產(chǎn)生拉曼散射
譜圖的表示方法 ：散射光能量隨拉曼位移的變化
提供的信息 ：峰的位置,、強(qiáng)度和形狀，提供功能團(tuán)或化學(xué)鍵的特征振動(dòng)頻率
核磁共振波譜法 NMR
分析原理 ：在外磁場(chǎng)中,，具有核磁矩的原子核,，吸收射頻能量，產(chǎn)生核自旋能級(jí)的躍遷
譜圖的表示方法 ：吸收光能量隨化學(xué)位移的變化
提供的信息： 峰的化學(xué)位移,、強(qiáng)度,、裂分?jǐn)?shù)和偶合常數(shù)，提供核的數(shù)目,、所處化學(xué)環(huán)境和幾何構(gòu)型的信息
電子順磁共振波譜法 ESR
分析原理 ：在外磁場(chǎng)中,，分子中未成對(duì)電子吸收射頻能量，產(chǎn)生電子自旋能級(jí)躍遷
譜圖的表示方法 ：吸收光能量或微分能量隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化
提供的信息 ：譜線(xiàn)位置,、強(qiáng)度,、裂分?jǐn)?shù)目和超精細(xì)分裂常數(shù)，提供未成對(duì)電子密度,、分子鍵特性及幾何構(gòu)型信息
質(zhì)譜分析法 MS
分析原理 ：分子在真空中被電子轟擊,，形成離子，通過(guò)電磁場(chǎng)按不同m/e分離
譜圖的表示方法 ：以棒圖形式表示離子的相對(duì)峰度隨m/e的變化
提供的信息 ：分子離子及碎片離子的質(zhì)量數(shù)及其相對(duì)峰度,，提供分子量,，元素組成及結(jié)構(gòu)的信息
氣相色譜法 GC
分析原理 ：樣品中各組分在流動(dòng)相和固定相之間，由于分配系數(shù)不同而分離
譜圖的表示方法 ：柱后流出物濃度隨保留值的變化
提供的信息 ：峰的保留值與組分熱力學(xué)參數(shù)有關(guān),，是定性依據(jù);峰面積與組分含量有關(guān)
反氣相色譜法 IGC
分析原理 ：探針?lè)肿颖Ａ糁档淖兓Q于它和作為固定相的聚合物樣品之間的相互作用力
譜圖的表示方法 ：探針?lè)肿颖缺Ａ趔w積的對(duì)數(shù)值隨柱溫倒數(shù)的變化曲線(xiàn)
提供的信息 ：探針?lè)肿颖Ａ糁蹬c溫度的關(guān)系提供聚合物的熱力學(xué)參數(shù)
裂解氣相色譜法 PGC
分析原理 ：高分子材料在一定條件下瞬間裂解,，可獲得具有一定特征的碎片
譜圖的表示方法 ：柱后流出物濃度隨保留值的變化
提供的信息 ：譜圖的指紋性或特征碎片峰，表征聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和幾何構(gòu)型
凝膠色譜法 GPC
分析原理 ：樣品通過(guò)凝膠柱時(shí),，按分子的流體力學(xué)體積不同進(jìn)行分離,，大分子先流出
譜圖的表示方法 ：柱后流出物濃度隨保留值的變化
提供的信息 ：高聚物的平均分子量及其分布
熱重法 TG
分析原理 ：在控溫環(huán)境中，樣品重量隨溫度或時(shí)間變化
譜圖的表示方法 ：樣品的重量分?jǐn)?shù)隨溫度或時(shí)間的變化曲線(xiàn)
提供的信息 ：曲線(xiàn)陡降處為樣品失重區(qū),，平臺(tái)區(qū)為樣品的熱穩(wěn)定區(qū)
熱差分析 DTA
分析原理 ：樣品與參比物處于同一控溫環(huán)境中,，由于二者導(dǎo)熱系數(shù)不同產(chǎn)生溫差，記錄溫度隨環(huán)境溫度或時(shí)間的變化
譜圖的表示方法 ：溫差隨環(huán)境溫度或時(shí)間的變化曲線(xiàn)
提供的信息 ：提供聚合物熱轉(zhuǎn)變溫度及各種熱效應(yīng)的信息
示差掃描量熱分析 DSC
分析原理 ：樣品與參比物處于同一控溫環(huán)境中,，記錄維持溫差為零時(shí),，所需能量隨環(huán)境溫度或時(shí)間的變化
譜圖的表示方法 ：熱量或其變化率隨環(huán)境溫度或時(shí)間的變化曲線(xiàn)
提供的信息 ：提供聚合物熱轉(zhuǎn)變溫度及各種熱效應(yīng)的信息
靜態(tài)熱―力分析 TMA
分析原理 ：樣品在恒力作用下產(chǎn)生的形變隨溫度或時(shí)間變化
譜圖的表示方法 ：樣品形變值隨溫度或時(shí)間變化曲線(xiàn)
提供的信息 ：熱轉(zhuǎn)變溫度和力學(xué)狀態(tài)
動(dòng)態(tài)熱―力分析 DMA
分析原理 ：樣品在周期性變化的外力作用下產(chǎn)生的形變隨溫度的變化
譜圖的表示方法 ：模量或tgδ隨溫度變化曲線(xiàn)
提供的信息 ：熱轉(zhuǎn)變溫度模量和tgδ
透射電子顯微術(shù) TEM
分析原理 ：高能電子束穿透試樣時(shí)發(fā)生散射,、吸收、干涉和衍射,，使得在相平面形成襯度,，顯示出圖象
譜圖的表示方法 ：質(zhì)厚襯度象、明場(chǎng)衍襯象,、暗場(chǎng)衍襯象,、晶格條紋象、和分子象
提供的信息 ：晶體形貌,、分子量分布,、微孔尺寸分布、多相結(jié)構(gòu)和晶格與缺陷等
掃描電子顯微術(shù) SEM
分析原理 ：用電子技術(shù)檢測(cè)高能電子束與樣品作用時(shí)產(chǎn)生二次電子,、背散射電子,、吸收電子、X射線(xiàn)等并放大成象
譜圖的表示方法 ：背散射象,、二次電子象,、吸收電流象、元素的線(xiàn)分布和面分布等
提供的信息 ：斷口形貌,、表面顯微結(jié)構(gòu),、薄膜內(nèi)部的顯微結(jié)構(gòu)、微區(qū)元素分析與定量元素分析等
原子吸收 AAS
原理 ：通過(guò)原子化器將待測(cè)試樣原子化,，待測(cè)原子吸收待測(cè)元素空心陰極燈的光,，從而使用檢測(cè)器檢測(cè)到的能量變低，從而得到吸光度,。吸光度與待測(cè)元素的濃度成正比,。
(Inductive coupling high frequency plasma)電感耦合高頻等離子體 ICP
原理 ：利用氬等離子體產(chǎn)生的高溫使用試樣*分解形成激發(fā)態(tài)的原子和離子，由于激發(fā)態(tài)的原子和離子不穩(wěn)定,，外層電子會(huì)從激發(fā)態(tài)向低的能級(jí)躍遷,，因此發(fā)射出特征的譜線(xiàn)。通過(guò)光柵等分光后,，利用檢測(cè)器檢測(cè)特定波長(zhǎng)的強(qiáng)度,，光的強(qiáng)度與待測(cè)元素濃度成正比,。
X-ray diffraction ,x射線(xiàn)衍射即XRD
X射線(xiàn)是原子內(nèi)層電子在高速運(yùn)動(dòng)電子的轟擊下躍遷而產(chǎn)生的光輻射,，主要有連續(xù)X射線(xiàn)和特征X射線(xiàn)兩種。晶體可被用作X光的光柵,，這些很大數(shù)目的原子或離子/分子所產(chǎn)生的相干散射將會(huì)發(fā)生光的干涉作用,，從而影響散射的X射線(xiàn)的強(qiáng)度增強(qiáng)或減弱。由于大量原子散射波的疊加,，互相干涉而產(chǎn)生大強(qiáng)度的光束稱(chēng)為X射線(xiàn)的衍射線(xiàn),。
滿(mǎn)足衍射條件,，可應(yīng)用布拉格公式：2dsinθ=λ
應(yīng)用已知波長(zhǎng)的X射線(xiàn)來(lái)測(cè)量θ角，從而計(jì)算出晶面間距d,，這是用于X射線(xiàn)結(jié)構(gòu)分析;另一個(gè)是應(yīng)用已知d的晶體來(lái)測(cè)量θ角,，從而計(jì)算出特征X射線(xiàn)的波長(zhǎng)，進(jìn)而可在已有資料查出試樣中所含的元素,。
毛細(xì)管電泳(high performance capillary electrophoresis,，HPCE)
CZE的基本原理
HPLC選用的毛細(xì)管一般內(nèi)徑約為50μm(20～200μm)，外徑為375μm,，有效長(zhǎng)度為50cm(7～100cm),。毛細(xì)管兩端分別浸入兩分開(kāi)的緩沖液中，同時(shí)兩緩沖液中分別插入連有高壓電源的電極,，該電壓使得分析樣品沿毛細(xì)管遷移,，當(dāng)分離樣品通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，可對(duì)樣品進(jìn)行分析處理,。HPLC進(jìn)樣一般采用電動(dòng)力學(xué)進(jìn)樣(低電壓)或流體力學(xué)進(jìn)樣(壓力或抽吸)兩種方式,。在毛細(xì)管電泳系統(tǒng)中，帶電溶質(zhì)在電場(chǎng)作用下發(fā)生定向遷移,，其表觀遷移速度是溶質(zhì)遷移速度與溶液電滲流速度的矢量和,。所謂電滲是指在高電壓作用下，雙電層中的水合陰離子引起流體整體地朝負(fù)極方向移動(dòng)的現(xiàn)象;電泳是指在電解質(zhì)溶液中,，帶電粒子在電場(chǎng)作用下,，以不同的速度向其所帶電荷相反方向遷移的現(xiàn)象。溶質(zhì)的遷移速度由其所帶電荷數(shù)和分子量大小決定,，另外還受緩沖液的組成,、性質(zhì)、pH值等多種因素影響,。帶正電荷的組份沿毛細(xì)管壁形成有機(jī)雙層向負(fù)極移動(dòng),，帶負(fù)電荷的組分被分配至毛細(xì)管近中區(qū)域，在電場(chǎng)作用下向正極移動(dòng),。與此同時(shí),，緩沖液的電滲流向負(fù)極移動(dòng)，其作用超過(guò)電泳,，終導(dǎo)致帶正電荷,、中性電荷、負(fù)電荷的組份依次通過(guò)檢測(cè)器,。
MECC的基本原理
MECC是在CZE基礎(chǔ)上使用表面活性劑來(lái)充當(dāng)膠束相,，以膠束增溶作為分配原理，溶質(zhì)在水相,、膠束相中的分配系數(shù)不同,，在電場(chǎng)作用下,，毛細(xì)管中溶液的電滲流和膠束的電泳，使膠束和水相有不同的遷移速度,，同時(shí)待分離物質(zhì)在水相和膠束相中被多次分配,，在電滲流和這種分配過(guò)程的雙重作用下得以分離。MECC是電泳技術(shù)與色譜法的結(jié)合,，適合同時(shí)分離分析中性和帶電的樣品分子,。
掃描隧道顯微鏡(STM)
掃描隧道顯微鏡(STM)的基本原理是利用量子理論中的隧道效應(yīng)。將原子線(xiàn)度的極細(xì)探針和被研究物質(zhì)的表面作為兩個(gè)電極,，當(dāng)樣品與針尖的距離非常接近時(shí)(通常小于1nm),，在外加電場(chǎng)的作用下，電子會(huì)穿過(guò)兩個(gè)電極之間的勢(shì)壘流向另一電極,。這種現(xiàn)象即是隧道效應(yīng),。
原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy ，簡(jiǎn)稱(chēng)AFM)
原子力顯微鏡的工作原理就是將探針裝在一彈性微懸臂的一端,，微懸臂的另一端固定,，當(dāng)探針在樣品表面掃描時(shí)，探針與樣品表面原子間的排斥力會(huì)使得微懸臂輕微變形,，這樣,，微懸臂的輕微變形就可以作為探針和樣品間排斥力的直接量度。一束激光經(jīng)微懸臂的背面反射到光電檢測(cè)器,，可以測(cè)量微懸臂的微小變形,，這樣就實(shí)現(xiàn)了通過(guò)檢測(cè)樣品與探針之間的原子排斥力來(lái)反映樣品表面形貌和其他表面結(jié)構(gòu)。
俄歇電子能譜學(xué)(Auger electron spectroscopy),，j簡(jiǎn)稱(chēng)AES
俄歇電子能譜基本原理：入射電子束和物質(zhì)作用,，可以激發(fā)出原子的內(nèi)層電子。外層電子向內(nèi)層躍遷過(guò)程中所釋放的能量,，可能以X光的形式放出,，即產(chǎn)生特征X射線(xiàn)，也可能又使核外另一電子激發(fā)成為自由電子,，這種自由電子就是俄歇電子,。對(duì)于一個(gè)原子來(lái)說(shuō),激發(fā)態(tài)原子在釋放能量時(shí)只能進(jìn)行一種發(fā)射：特征X射線(xiàn)或俄歇電子。原子序數(shù)大的元素,，特征X射線(xiàn)的發(fā)射幾率較大,，原子序數(shù)小的元素，俄歇電子發(fā)射幾率較大,，當(dāng)原子序數(shù)為33時(shí),，兩種發(fā)射幾率大致相等,。因此,，俄歇電子能譜適用于輕元素的分析,。
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